Question

15．如圖所示，小寧和同學們在張老師指導下做“探究凸透鏡成像規律”的實驗．

（1）當蠟燭位于圖中B處時，移動光屏到D處，觀察到光屏上呈現清晰的像，此時像和物大小相等，則該凸透鏡焦距為10cm．
（2）小寧同學把蠟燭移動到A處，屏上的像變得模糊，要使像變清晰，光屏應向左（選填“左”或“右”）適當移動，此時光屏上的像應該是倒立、縮小（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像．利用這個成像原理人們制成了照相機（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）．實驗中，小寧發現蠟燭越來越短，此時他應將凸透鏡往下（選填“下”或“上”）．
（3）同組的小華在觀察光屏上燭焰清晰的像時，不小心將手指尖觸摸到凸透鏡，這時光屏上D
A、出現手指的實像      B、出現手指的影子
C、燭焰的像變得不完整     D、燭焰的像完整，但變暗
（4）接著，小寧將蠟燭從A處繼續向左移動了5cm，若仍要在光屏上得到清洗的像，需要在（2）問基礎上將光屏向相同方向在再移動小于5cm即可（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）另一組的小玲想用另一種方法測量凸透鏡的焦距，在早上9：00利用太陽光，她將凸透鏡與水平地面平行放置，調節凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現一個最小的亮點，她認為此點就是凸透鏡的焦點．你認為該活動過程存在的問題是：凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上．

Answer 1

分析 （1）當物距等于2f時，成倒立、等大的實像，像距等于2f，根據其結合像距與物距的關系得出結論；
（2）根據物近像遠像變大的特點分析；
（3）當將凸透鏡的部分擋住后，光屏上仍能成物體完整的像，只是凸透鏡會聚光線數量比原來減少，像比原來變暗．
（4）凸透鏡成像時，當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最小．當由A處向左移動5cm時，由于物體遠離2f處，所以物像之距在減小．由此可得出像移動距離的關系．
（5）平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可．

解答 解：
（1）由圖知，u=v=20.00cm，則可知20.00cm=2f，f=10.00cm；
（2）把蠟燭移動到A處，物距變大，像距變小，所以應將光屏靠近透鏡，向左移動；此時物距大于2f，所以在光屏上成倒立縮小的實像；小寧發現蠟燭越來越短，為了使燭焰、凸透鏡、光屏在同一直線上，此時他應將凸透鏡往下移動．
（3）不小心用手指指尖觸摸了凸透鏡，由于凸透鏡的其他部分仍能會聚光線而成像，所以光屏上呈現的仍然是燭焰完整的像，只是此時的像比手指指尖觸摸前的像要暗一些．故D正確；
（4）凸透鏡位置不變，蠟燭向左移動，物距增大，像距減小，光屏向左移動才能接到清晰的像．當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最小．當由A處向左移動時，由于物體向遠離2f，所以物像之距在減小，因為物體向左移動5cm，像也向左移動，但像移動距離小于物體移動距離，故小于5cm；
（5）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經凸透鏡后將會聚在焦點．所以把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑，這個光斑便為焦點．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．而小明上午第二節下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時凸透鏡沒有正對太陽光（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個亮點不是凸透鏡的焦點的位置．
故答案為：（1）10.00；（2）左；縮小；照相機；下；（3）D；（4）小于；（5）凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．

點評 探究凸透鏡成像規律”的實驗，關鍵掌握凸透鏡成像規律及作用，屬于基礎問題的考查，難度不大．