Question

11．在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：
（1）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖可知，凸透鏡對光具有會聚作用，該凸透鏡的焦距是11cm．知識和經(jīng)驗告訴我們也可以用會聚太陽光方法測量焦距．
（2）把燭焰放在距凸透鏡25cm處時（如圖乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、縮小的實像（填寫像的性質(zhì)）．照相機（選填“投影儀”、“放大鏡”或“照相機”）就是利用這一成像規(guī)律工作的．
（3）實驗時，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的相片高，若要使?fàn)T焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)燭焰，應(yīng)將蠟燭向上調(diào)節(jié)．
（4）實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)光屏的位置，都不能在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，請你寫出兩種可能的原因：
①物體在一倍焦距以內(nèi)． ②物體在焦距處．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對光線有會聚作用．
根據(jù)凸透鏡的焦點和焦距定義，判斷凸透鏡的焦距．
陽光聚焦法：凸透鏡正對太陽光，移動凸透鏡在地面上得到最小最亮的光斑，光斑到光心的距離是凸透鏡的焦距．
（2）當(dāng)物距大于二倍焦距時，物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實像；當(dāng)物體在二倍焦距和焦點之間時，通過凸透鏡成倒立、放大的實像；當(dāng)物距小于焦距時，物體通過凸透鏡成正立、放大的虛像．
（3）根據(jù)光線過光心不改變方向判斷蠟燭、凸透鏡、光屏的移動情況．
（4）當(dāng)物距小于焦距時，凸透鏡正立、放大的虛像，光屏不能承接虛像；
當(dāng)物距等于焦距時，不成像．

解答 解：（1）如圖甲，這是類似于陽光聚焦法的應(yīng)用．平行光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚成一點，所以凸透鏡對光線有會聚作用；
平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上，這個點是凸透鏡的焦點；焦點到凸透鏡光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距：f=51.0cm-40.0cm=11cm；
（2）因為u=25cm，f=11cm，所以u＞2f，此時凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機就是根據(jù)這一規(guī)律工作的．
（3）根據(jù)光線過光心不改變方向，要使像向下移動，可以使蠟燭向上移動．
（4）因為光屏不能承接虛像，因此無論怎樣調(diào)節(jié)光屏的位置，都不能在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，則物體可能在一倍焦距以內(nèi)；也可能在焦距處．
故答案為：（1）會聚；11.0；會聚太陽光；（2）縮小；照相機；（3）上；（4）①物體在一倍焦距以內(nèi)；②物體在焦距處．

點評 此題考查了粗略測量凸透鏡焦距的方法、凸透鏡成像實驗中的注意事項以及凸透鏡的成像規(guī)律；掌握好凸透鏡成像的規(guī)律是解決此類問題的關(guān)鍵．