Question

在“研究凸透镜成像规律”的实验中，提供的器材有：蜡烛（附火柴）、凸透镜（焦距约为5cm）、光屏和光具座（标尺的刻度范围是“0-100cm”），如图所示．
（1）将蜡烛和透镜固定在图所示的位置，点燃蜡烛，移动光屏到适当位置，可在光屏上得到一个清晰的倒立、    的实像．
（2）研究发现，当物体通过凸透镜成实像时，物体距离透镜越远，所成的像越接近焦点；若物体距离透镜足够远（大于10倍焦距）时，所成的像与透镜间的距离就近似等于透镜的焦距．以下是根据这一特点，在现有条件下设计的一种估测凸透镜焦距的简易方案．请完成下列步骤（要求结果尽可能准确）：
A．将图中的蜡烛移至光具座上    cm刻线位置；
B．将图中光屏移至光具座上    cm刻线位置；
C．将图中的凸透镜向    选填“左’’或“右”）移动直到光屏上出现清晰的像，记下此时像与透镜间的距离．

Answer 1

【答案】分析：求出物距，和焦距进行比较，得出凸透镜的成像情况．凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
在光具座上进行实验，使蜡烛在光具座的左端，光屏处于右端，凸透镜在光屏的左侧，光屏和凸透镜的距离略大于焦距，接近一倍焦距的位置，如果光屏上能接到清晰的像，由于物距大于凸透镜的10倍焦距，此时物距最大，像更接近焦点，能估测凸透镜的焦距．
解答：解：（1）如图，物距u=65cm-15cm=50cm，凸透镜焦距约为5cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
（2）要使像更接近凸透镜的焦点，物距大于凸透镜的10倍焦距，物距越大，像越接近凸透镜的焦点．所以把蜡烛放在光具座的左端0cm，光屏放在光具座右端100cm处，凸透镜在光屏的左侧略大于1倍焦距，更接近1倍焦距的位置上，这样物距最远．所以图中的凸透镜向右移动．
故答案为：（1）缩小；（2）0；100；右．
点评：（1）凸透镜成像的三种情况是凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握．
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
（2）本题为粗略测量凸透镜的焦距提供了一个很好的方法．