Question

15．探究“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟如圖1所示，這一實(shí)驗(yàn)步驟的目的是測量凸透鏡的焦距，由圖可知他的測量結(jié)果是10cm．
實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖2所示時(shí)，光屏上所成的清晰像一定時(shí)倒立、放大（選填像的正倒和縮放情況）實(shí)像．保持蠟燭位置不動(dòng)，把凸透鏡向右移動(dòng)5cm，把光屏移動(dòng)到標(biāo)尺上90cm處，此時(shí)在光屏上可以看到一個(gè)倒立、等大的實(shí)像．

Answer 1

分析 （1）首先確定凸透鏡的焦點(diǎn)，然后測量凸透鏡的焦距；
（2）根據(jù)圖中物距與焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像的特點(diǎn)分析像的特點(diǎn)；蠟燭不動(dòng)，根據(jù)物距在2倍焦距處成等大倒立實(shí)像判斷光屏的位置．

解答 解：（1）將凸透鏡正對著太陽光，平行光線平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距．所以這一操作的目的是測量凸透鏡的焦距．圖中所示該凸透鏡的焦距是10cm；
（2）觀察圖可知，物距u=15cm，則f＜u＜2f，成倒立、放大的實(shí)像；
當(dāng)物體位于2倍焦距時(shí)，成像在2倍焦距處，成等大倒立的實(shí)像，所以把凸透鏡向右移動(dòng)5cm，物距u=15cm+5cm=20cm，像距v=2f=20cm，光屏應(yīng)位于90cm處．
故答案為：測量凸透鏡的焦距；10cm；倒立、放大；90cm．

點(diǎn)評 此題主要考查的是物距的大小與成像性質(zhì)的關(guān)聯(lián)．只要熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律，怎么改變、互換蠟燭和光屏的位置也不難解答．