Question

19．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驗

（1）凸透鏡的焦距是15cm．
（2）實驗前在光具座上由左至右應(yīng)該依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，使它們的中心大致在同一直線上，其目的是使像成在光屏中央．
（3）實驗中，小明將點燃的蠟燭先后放在a、F、b、c、d、e各點，并移動光屏，在光屏上得到清晰的像，則燭焰在b點，屏上的像最大；燭焰在e點，屏上的像最小；燭焰在F、a點，屏上得不到像．
（4）小明將實驗得到的結(jié)論填入下表，請你改正他的錯誤之處并補充完整

物體到透鏡的距離/u	像的性質(zhì)			應(yīng)用
	倒立或正立	放大或縮小	實像或虛像
u＞2f		放大
f＜u＜2f				照相機
			虛像

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)合實驗器材安裝的知識分析即可解決該題．
（3）（4）凸透鏡成像的幾種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這一原理制成．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，投影儀就是利用這一原理制成．
u＜f，成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用這一原理制成．
物體在凸透鏡的焦點上即u＜f時，不成實像也不成虛像．

解答 解：（1）因焦點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）從實驗器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實像，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)，故實驗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)像是實像，凸透鏡成實像時，蠟燭在凸透鏡的焦點以外，物距越小，像越大．所以蠟燭放在b點時，光屏上的像最大．
當(dāng)u＞2f，成倒立、縮小的實像．物距越大，像越�。�所以蠟燭放在e點，屏上的像最小．
燭焰在a點，u＜f，成正立、放大的虛像，所以蠟燭放在a點，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，不成實像也不成虛像，故屏上得不到像．
（4）u＞2f，成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這一原理制成．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，投影儀就是利用這一原理制成．
u＜f，成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用這一原理制成．
根據(jù)此原理判斷出表格中的錯誤，改正后的表格如下表所示：

物體到透鏡的距離/u	像的性質(zhì)			應(yīng)用
	倒立或正立	放大或縮小	實像或虛像
u＞2f	倒立	縮小	實像	照相機
f＜u＜2f	倒立	放大	實像	投影儀
u＜f	正立	放大	虛像	放大鏡

故答案為：（1）15；（2）蠟燭；凸透鏡；光屏；同一直線上；光屏中央；（3）b；e；F、a．（4）見上表．

點評 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．還有要注意的是物體放在凸透鏡的焦點上，凸透鏡既不能成實像也不能成虛像．