Question

6．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，小剛選用了焦距為10cm的凸透鏡．
（1）他將蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，并調(diào)節(jié)到如圖所示的位置時，光屏上呈現(xiàn)了一個清晰的像，那么這個像是一個倒立、縮小的實像．
（2）若圖中的點劃線為凸透鏡的主光軸，A點為燭焰上的一點，請通過作圖確定凸透鏡的一個焦點F和A點在光屏上的像A′的位置．
（3）保持蠟燭和光屏的位置不變，當(dāng)凸透鏡的位置移動到35cm處時，光屏上可以再次呈現(xiàn)一個清晰的像．

Answer 1

分析 （1）掌握凸透鏡成像的三種情況：U＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞V＞f．2f＞U＞f，成倒立、放大的實像，V＞2f．U＜f，成正立、放大的虛像，光屏上不能呈接到像，透過凸透鏡能看到虛像．
（2）平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于焦點；過光心的方向不變；從焦點發(fā)出的光線，過凸透鏡后平行于主光軸．還要知道由物體經(jīng)過凸透鏡的光線會聚到像點（3）根據(jù)光路可逆分析；

解答 解：（1）由圖可知：U＞2f，2f＞V＞f，則光屏上成倒立、縮小的實像．
（2）在主軸上確定出凸透鏡的右邊的焦點位置．過A點和光心作一條光線，折射光線與光屏的交點為像點A′；過A點作平行于主光軸的入射光線，然后過透鏡后到達(dá)A′點，折射光線與主光軸的交點即為焦點F；如下圖所示：

（3）在光的折射中，光路是可逆的；當(dāng)蠟燭和光屏的位置不變時，只移動中間的凸透鏡，要使光屏上再次出現(xiàn)一個明亮清晰的像，可以向左移動凸透鏡，使物距等于像距，這樣成倒立、等大的實像，此時的像距為15cm，所以應(yīng)把凸透鏡移動到距離蠟燭15cm處的地方，即在第35cm處；
故答案為：（1）倒立、縮小；（2）如圖；（3）35．

點評 凸透鏡成像的幾種情況和凸透鏡成實像時，物距變化，像距變化，像變化經(jīng)常用到，一定要熟練掌握．