Question

在“驗證凸透鏡成像規律”的實驗中：
①某同學發現凸透鏡的焦距未知，于是取來平行光源，讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．如圖所示，則該凸透鏡的焦距是______cm．
②取下平行光源，保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座20cm刻度處，這時應該向______（選填“左”或“右”）側移動光屏，會在光屏上得到一個______立、縮小的實像．
③然后，把點燃的蠟燭放在光具座45cm刻度處，應該在______（選填“蠟燭”或“光屏”）一側透過透鏡觀察像．

Answer 1

【答案】分析：首先根據凸透鏡焦點和焦距的定義得出凸透鏡的焦距．然后根據凸透鏡成像的情況進行判斷．
平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點的凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距．
凸透鏡成像的三種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，像與物體在凸透鏡的兩側，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，像與物體在凸透鏡的兩側，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側．
解答：解：①讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是60cm-50cm=10cm，所以凸透鏡的焦距是10cm．
②保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座20cm刻度處，物距為u=50cm-20cm=30cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．像在大于二倍焦距的位置，光屏在70cm以外的位置，所以光屏向右移動．
③保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座45cm刻度處，物距u=50cm-45cm=5cm，u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側．所以應該在光屏一側透過透鏡觀察像．
故答案為：①10；②右；倒；③光屏．
點評：本題首先確定凸透鏡的焦距，然后根據凸透鏡成像的幾種情況進行判斷，掌握凸透鏡的成像的幾種情況是重點．