Question

5．李明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗，如圖所示．請你一起完成有關問題：
（1）實驗室提供有兩個不同透鏡，一個是凸透鏡，另一個是凹透鏡，請用一種方法加以區(qū)分，你的方法是把透鏡正對著太陽光，上下移動能在地面上出現(xiàn)最小最亮的光斑是凸透鏡；同樣的操作在地面上出現(xiàn)暗圈的是凹透鏡．
（2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是7.5cm．
（3）接著李明將燭焰向左移動5cm，此時應該將光屏向左移到某一位置（填“左”或“右”），才能在屏上得到清晰的實像．
（4）當蠟燭因燃燒而逐漸變短時，光屏上的像的位置將向上移（填“向上移”、“不變”或“向下移”）．

Answer 1

分析 （1）分辨凸透鏡和凹透鏡有四種方法：
①凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用．
②中間比邊緣厚的是凸透鏡；中間比邊緣薄的是凹透鏡．
③透鏡能使物體成放大的像，凹透鏡只能使物體成縮小的像．
④凸透鏡能成實像，凹透鏡只能成虛像．
（2）凸透鏡的成像規(guī)律：
①u＞2f，成倒立、縮小的實像；
②u=2f，成倒立、等大的實像；
③f＜u＜2f，成倒立、放大的實像；
④u＜f，成正立、放大的虛像．
（3）成實像時：物近像遠像變大，物遠像近像變�。�
（4）凸透鏡成實像時，由經過凸透鏡光心的光線方向不變可知，物體與像運動方向相反．

解答 解：（1）陽光聚焦的方法：把透鏡正對著太陽光，上下移動能在地面上出現(xiàn)最小最亮的光斑是凸透鏡；同樣的操作在地面上出現(xiàn)暗圈的是凹透鏡．
（2）已知光屏上得到一等大清晰的像，所以蠟燭一定是在2倍焦距處，即2f=15cm，f=7.5cm；
（3）使燭焰向左移動5cm后，此時u=20cm，即u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時像距f＜v＜2f，因此需要將光屏左移；
（4）凸透鏡成實像時，燃燒的蠟燭逐漸變短，燭焰下移像將上移，為了使像成在光屏的中心，應將蠟燭向上移或將光屏上移．
故答案為：（1）把透鏡正對著太陽光，上下移動能在地面上出現(xiàn)最小最亮的光斑是凸透鏡；同樣的操作在地面上出現(xiàn)暗圈的是凹透鏡；（2）7.5；（3）左；（4）向上移．

點評 解決此題要結合凸透鏡的成像規(guī)律進行分析解答．凸透鏡成像規(guī)律是光學內容的難點，要解決此類問題，首先要熟練掌握成像特點與物距、像距的關系，并了解其應用，平時多動腦，對規(guī)律進行總結．