Question

15．某小組探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

（1）如圖1所示，讓太陽光正對(duì)著凸透鏡照射，把光屏置于另一側(cè)．改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光盤上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，測(cè)得凸透鏡的焦距是10.0cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中，燃燒的蠟燭逐漸變短，光屏上的像逐漸向上（選填“上”或“下”）移動(dòng)．為了使像成在光屏的中心，應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)整（選填“上”或“下”）．
（3）當(dāng)蠟燭放在25cm刻度處時(shí)，移動(dòng)光屏直到光屏上成清晰的像，像是倒立縮小的實(shí)像，該成像規(guī)律在實(shí)際生活中應(yīng)用是照相機(jī)（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（4）當(dāng)蠟燭從距凸透鏡45cm處以4cm/s的速度勻速移到同側(cè)的2倍焦點(diǎn)的過程中，則像移動(dòng)的速度＜4cm/s（選填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚在一點(diǎn)為焦點(diǎn)，而焦點(diǎn)到光心的距離為焦距；
（2）根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像進(jìn)行分析，若物體相對(duì)于凸透鏡向下移動(dòng)，則像向上移動(dòng)；
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；
（4）物體在無限遠(yuǎn)向凸透鏡的二倍焦距移動(dòng)時(shí)，像在凸透鏡的一倍焦距向二倍焦距移動(dòng)，物體移動(dòng)的速度大于像移動(dòng)的速度．

解答 解：
（1）凸透鏡到光屏的距離正好是光心到焦點(diǎn)的距離即為焦距，由圖可知凸透鏡焦距為10.0cm；
（2）蠟燭燃燒變短，根據(jù)過透鏡光心的光線其傳播方向不變可知，此時(shí)像成在了光屏的上方，為了使像仍在成在光屏中央，可以將凸透鏡向下移動(dòng)或?qū)⑽矬w向上移動(dòng)或?qū)⒐馄料蛏弦苿?dòng)；
（3）當(dāng)蠟燭放在25cm刻度處時(shí)，此時(shí)u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；
（4）根據(jù)題意可知，物距45cm大于2f，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，當(dāng)蠟燭從距凸透鏡45cm處以4cm/s的速度勻速移到同側(cè)的2倍焦點(diǎn)時(shí)（蠟燭移動(dòng)的距離為45cm-20cm=25cm），則像移動(dòng)的范圍是1倍焦距和2倍焦距之間（即像移動(dòng)的距離約為10cm），根據(jù)速度公式可知，像移動(dòng)的速度小于物體移動(dòng)的速度，即像移動(dòng)的速度小于4cm/s．
故答案為：（1）10.0；（2）上；下；（3）倒立縮�。徽障鄼C(jī)；（4）＜．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像規(guī)律是光學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)，要解決此類問題，首先要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，并了解其應(yīng)用，平時(shí)多動(dòng)腦，對(duì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)；同時(shí)注意探究實(shí)驗(yàn)中器材的擺放和調(diào)整，有關(guān)對(duì)倒立實(shí)像的理解和應(yīng)用，也是重點(diǎn)考察的內(nèi)容．