Question

13．小明同學(xué)用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律．

（1）由圖a可知，凸透鏡的焦距是15.0cm．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）如圖b所示，若在光屏上（光屏未畫(huà)出）能得到清晰放大的燭焰實(shí)像，則蠟燭可能置于透鏡左邊a、b、c、d四點(diǎn)中的c點(diǎn)上；
（3）小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，如圖c所示，按（1）的要求調(diào)整好三者中心的位置，但無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫(xiě)出一個(gè)原因即可）物距小于一倍焦距．
（4）實(shí)驗(yàn)中，屏上已成清晰的像，此時(shí)小明固定蠟燭和透鏡，在蠟燭和透鏡間放上自己所配戴的近視眼鏡，若要在光屏上成清晰的像，則需將屏向遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）凸透鏡成像中：2f＞u＞f時(shí)，成倒立放大實(shí)像，應(yīng)用于投影儀與幻燈機(jī)；
（3）當(dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像．
（4）近視鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用．

解答 解：（1）如圖，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是60.0cm-45.0cm=15.0cm；凸透鏡、蠟燭、光屏放在一條直線上，點(diǎn)燃蠟燭調(diào)整燭焰和光屏，使它們的中心位于凸透鏡主光軸上，三者的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）滿足2f＞u＞f條件時(shí)，凸透鏡成倒立、放大、實(shí)像，所以蠟燭應(yīng)在c點(diǎn)上，應(yīng)用于投影儀和幻燈機(jī)；
（3）因?yàn)楫?dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)能看到燭焰所成的像；
（4）因近視眼鏡即為凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，當(dāng)將近視眼鏡放在光屏與凸透鏡之間時(shí)，所成的像會(huì)向后移動(dòng)，只有把光屏向后移才可接收到像．
故答案為：（1）15.0；同一高度；（2）c；（3）物距小于一倍焦距；（4）遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小，在凸透鏡成像習(xí)題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．