Question

5．小明用蠟燭和毛玻璃光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗．
（1）測量焦距時，將凸透鏡正對太陽光，移動透鏡，讓太陽光在白紙上會聚成一個最小、最亮的光斑，用刻度尺測量光斑到透鏡中心的距離，結(jié)果為10.0cm．
（2）如圖所示，剛開始實驗時燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處，大部分不在光屏上．產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊．
（3）當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時，光屏上有（有/沒有）燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線．此時，像成在蠟燭（光屏/蠟燭）一側(cè)，在光屏（光屏/蠟燭）一側(cè)觀察像．
（4）小明字母“L”替換蠟燭，將它放在距透鏡25.0cm處，在光屏上成清晰的像．小明在毛玻璃光屏后面觀察物和屏上的像，他直接看到的物為“L”，則他看到屏上像的形狀為；移去光屏，用眼直接觀察，看到像的形狀為．

Answer 1

分析 （1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距；
（2）為了使蠟燭的像成在光屏中心，應(yīng)將燭焰、透鏡中心和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度；
（3）凸透鏡成像時，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)．
（4）小明在毛玻璃光屏后面直接看到的物為“L”，判斷從物往凸透鏡方向看的物的形狀，
根據(jù)物距與焦距的關(guān)系，由凸透鏡成像規(guī)律判斷成像的情況，毛玻璃光屏上接收到的是實像，在毛玻璃光屏后面看到的像與在光屏上看到的像是對稱的，相當(dāng)于平面鏡成像，確定像的情況，
當(dāng)把光屏去掉后，實際光線會聚成實像后繼續(xù)向前傳播，進(jìn)入人的眼睛，判斷像的情況．

解答 解：（1 ）太陽光可視為平行光，將凸透鏡正對太陽，這樣做是讓太陽光與凸透鏡的主光軸平行，調(diào)節(jié)并移動透鏡，讓太陽光在白紙上會聚成一個最小、最亮的光斑，該光斑的位置為透鏡的焦點，用刻度尺測出它到透鏡中心的距離即為焦距；
（2）如上圖所示；現(xiàn)在燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處，由通過凸透鏡光心的光線傳播方向不變可知，造成這一現(xiàn)象的原因是：燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊；
（3）當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時，光屏上有燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線，只不過折射光線不能會聚成像；
凸透鏡的焦距為f=10cm，當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，即像成在蠟燭一側(cè)，眼睛透過凸透鏡觀察，可以看到正立放大的虛像；
（4）小明在毛玻璃光屏后面直接看到的物為“L”，將它放在距透鏡25.0cm處，u＞2f，在屏上像的形狀為倒立縮小的實像，因凸透鏡為立體的，所以成的像為上下、左右均顛倒的像，故在毛玻璃光屏后面觀察屏上的像的形狀如；當(dāng)把光屏去掉后，實際光線會聚成實像后繼續(xù)向前傳播，進(jìn)入人的眼睛，所以眼睛看到這個像的形狀為．
故答案為：（1）最小、最亮；透鏡中心；
（2）燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊；
（3）有；蠟燭；光屏；
（4）；

點評 本題探究凸透鏡成像規(guī)律，考查焦距的測量、實像與虛像的區(qū)別、實驗過程中器材的調(diào)試、成像規(guī)律的應(yīng)用，最后一問是本題的難點和易錯點，關(guān)鍵是審清題意，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律和“平面鏡成像規(guī)律”分析解決．