Question

11．小明用焦距為10 cm的凸透鏡做“探究凸透鏡的成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示（凸透鏡位置固定不動）．
（1）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度上．
（2）按要求進(jìn)行觀察和測量，并將觀測情況記錄在下表中．

實(shí)驗(yàn)序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實(shí)像
2	20	20	倒立、等大的實(shí)像
3	15		倒立、放大的實(shí)像
4	6	無	正立、放大的實(shí)像

（1）上表實(shí)驗(yàn)序號3中所缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是30．
（2）當(dāng)蠟燭從上圖所示的位置遠(yuǎn)離透鏡時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)靠近（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡．
（3）小紅在早上9：00利用太陽光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點(diǎn)的活動，她將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點(diǎn)，她認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)．你認(rèn)為她這種活動過程中存在的問題凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．

Answer 1

分析 （1）①物距大于2f，成倒立縮小的實(shí)像；②根據(jù)光路的可逆性，由1的數(shù)據(jù)可知4的數(shù)據(jù)；
（2）凸透鏡成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大．
（3）平行于主光軸的光線會聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．

解答 解：（1）①由表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)u=30cm時，物距大于2f，成倒立縮小的實(shí)像；
②折射時光路是可逆的，由第一組數(shù)據(jù)知，物距為30cm時，像距為15cm，所以當(dāng)物距為15cm時，像距為30cm；
（2）凸透鏡成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大，因此將當(dāng)蠟燭從上圖所示的位置遠(yuǎn)離透鏡時，物距增大，仍要在光屏上得到清晰的像，像距減小，則光屏應(yīng)靠近透鏡．
（3）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會聚在焦點(diǎn)．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，這個光斑便為焦點(diǎn)．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．而小紅在早上9：00，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時凸透鏡沒有正對太陽光（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置．
故答案為：（1）30；（2）靠近；（3）凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．

點(diǎn)評 此題是凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)的典型題目，考查了學(xué)生對探究凸透鏡成像規(guī)律、完整實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中重要的注意事項(xiàng)．