Question

20．在利用如图装置做“验证凸透镜成实像规律”的实验时，陈刚把蜡烛离凸透镜90cm移动到120cm时，发现像几乎在离凸透镜5cm的地方，他判断凸透镜的焦距5cm，理由是当物距很大时，像距非常靠近焦点，接着他把凸透镜放在如图示A位置时，光屏应向M点的左（左/右）侧移动，才能接收到一个清晰的像；若固定光屏的位置于M点不动，要使光屏上得到一个清晰的像，他应把蜡烛向A点的右（左/右）侧移动，当蜡烛移动到如图示B点时，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰的像，这时，通过透镜向烛焰同侧观察，能看到烛焰放大的虚像，若把蜡烛放到B点左（左/右）侧，可以使虚像更大．

Answer 1

分析 ①凸透镜成实像时，物远像小像变小，当物距很大时，像距非常靠近焦点．u＞2f，成倒立缩小实像，2f＞v＞f．
②凸透镜成实像时，符合以下规律：当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像；当物距大于二倍焦距时，像距小于二倍焦距大于一倍焦距；且物近像远像变大，物远像近像变小．根据这个规律可以调节光屏和蜡烛的调节方向．
③当物距小于一倍焦距时，物体成正立放大的虚像，并且物体距离凸透镜越远，所成的虚像越大．

解答 解：①从“陈刚把蜡烛离凸透镜90cm移动到120cm时，发现像几乎在离凸透镜5cm的地方”，可知当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时，像距稍大于焦距，所以透镜的焦距约为5cm；
由图可知，此时u＞2f，成倒立缩小实像，2f＞v＞f．故光屏应向M点的左侧移动，才能接收到一个清晰的像．
②蜡烛放在A位置时，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据光屏现在的位置可知，要向左移动光屏，才能确保像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
③光屏位置不动，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的规律可知，此时对应的物距大于二倍焦距，所以蜡烛要向远离凸透镜的方向即A点向左移动；
④B点的位置小于一倍焦距，由凸透镜成像规律可知，当u＜f时，成正立放大的虚像．并且物体距离凸透镜越远，所成的虚像越大．所以若把蜡烛放到B点左侧，可以使虚像更大．
故答案为：5；当物距很大时，像距非常靠近焦点；左；右；左．

点评 本题为探究凸透镜成像实验，凸透镜的焦距、凸透镜三种成像情况、凸透镜成实像时，物距增大像距减小，像变小，这三种知识点经常出现，一定要熟练掌握．