Question

小明發(fā)現(xiàn)光通過玻璃磚后傳播方向發(fā)生了改變，于是他對凸透鏡做了如下的研究：把凸透鏡正對著太陽光在光屏上得到一個最小、最亮的光斑，測得光斑到透鏡中心的距離是15cm，然后把凸透鏡、光屏、蠟燭安裝到光具座上開始實(shí)驗(yàn)．
（1）凸透鏡的焦距是

15

cm
（2）實(shí)驗(yàn)前在光具座上由左至右應(yīng)該依次放置

蠟燭

、

凸透鏡

、

光屏

，
（3）實(shí)驗(yàn)中，小明將點(diǎn)燃的蠟燭先后放在a、b、c、d、e各點(diǎn)，并移動光屏，在光屏上得到清晰的像，則燭焰在

b

點(diǎn)，屏上的像最大；燭焰在

e

點(diǎn)，屏上的像最�。粻T焰在

F

、

a

點(diǎn)，屏上得不到像．
（4）經(jīng)過多次試驗(yàn)他總結(jié)出了：①凸透鏡成的實(shí)像總是

倒

立的，成的虛像總是

正

立的；②凸透鏡成實(shí)像時，物距越小，像距越

遠(yuǎn)

，像越

大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)凸透鏡對光線的會聚作用以及焦距的定義，便可知測出凸透鏡的焦距．
（2）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材安裝的知識分析即可解決該題．
（3）凸透鏡成像的幾種情況：
U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
2f＞U＞f，成倒立、放大的實(shí)像．
U＜f，成正立、放大的虛像．
物體在凸透鏡的焦點(diǎn)上即U＜f時，不成實(shí)像也不成虛像．
（4）凸透鏡成實(shí)像時，物距越小，像距越大．

解答：解：（1）因焦點(diǎn)到光心的距離為焦距，則由“測得光斑到透鏡中心的距離是15cm，”可知凸透鏡的焦距是15cm．
（2）從實(shí)驗(yàn)器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實(shí)像，器材安裝必須能保證能像呈現(xiàn)在光屏上，故要將凸透鏡放在中間，蠟燭和光屏放在其兩側(cè)，故實(shí)驗(yàn)前在光具座上由左至右應(yīng)該依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏．
（3）屏上出現(xiàn)像是實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時，蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)以外，物距越小，像越大．所以蠟燭放在b點(diǎn)時，光屏上的像最大．
當(dāng)U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．物距越大，像越�。�所以蠟燭放在e點(diǎn)，屏上的像最�。�
燭焰在a點(diǎn)，U＜f，成正立、放大的虛像，所以蠟燭放在a點(diǎn)，屏上不能呈接到像，但透過透鏡卻可以觀察到一個放大的虛像．
燭焰在F點(diǎn)，不成實(shí)像也不成虛像，故屏上得不到像．
（4）經(jīng)過多次試驗(yàn)可得出：①凸透鏡成的實(shí)像總是倒立的，成的虛像總是正立的；
②凸透鏡成實(shí)像時，物距越小，像距越遠(yuǎn)，像越大．
故答案為：（1）15；       
（2）蠟燭、凸透鏡、光屏；
（3）b；e；F；a；
（4）倒；正；遠(yuǎn)；大．

點(diǎn)評：本題考查凸透鏡成像規(guī)律，分清物距與像距的變化情況，記牢像的特點(diǎn)．還有要注意的是物體放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，凸透鏡既不能成實(shí)像也不能成虛像．