小紅用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材,探究凸透鏡成像的規律.
(1)如圖所示,將凸透鏡正對著太陽光,把光屏置于另一側,改變光屏與凸透鏡間的距離,直到光屏上出現一個最小最亮的光斑,測得凸透鏡的焦距是______cm.
(2)小紅將凸透鏡、蠟燭、光屏的中心調到同一高度,無論怎樣移動光屏,都不能在光屏上得到清晰像的原因是______.
(3)實驗一段時間蠟燭變短,要使蠟燭的像仍然成在光屏的中心,應將光屏向______移動(選填“上”或“下”).
解:(1)太陽光可以近似看為平行光源,將凸透鏡正對著太陽光,太陽光經凸透鏡后將會聚在焦點.所以把光屏置于另一側,改變光屏與凸透鏡間的距離,直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑.這個光斑便為焦點.測出光斑到凸透鏡的距離,便是焦距.
由圖知,凸透鏡的焦距是f=40cm-30cm=10cm.
(2)蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度,仍不能得到清晰的像,這說明此時成的是虛像或者物距小于焦距.
(3)實驗一段時間蠟燭變短,由于凸透鏡成的是倒立的實像,所以成的像將靠近光屏的上方.所以應向上移動光屏.
故答案為:(1)10;(2)成的是虛像或者物距小于焦距;(3)上.
(1)掌握焦距的概念,知道焦距是焦點到凸透鏡之間的距離.
(2)能對實驗中出現的問題做出分析.當光屏上不能出現像時,可能是因為蠟燭、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度;可能物體在焦點之內,此時不能成實像;也可能時光屏與凸透鏡之間的范圍太小而造成的.
(3)要解決此題,需要知道凸透鏡成倒立的實像.所以若成的像靠近光屏的上方,可以相對于凸透鏡向上移動蠟燭,即向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡,使成的像向下移動.或者直接向上移動光屏.這樣都可以使像成在光屏的中央.
點評:此題主要考查了粗略測量凸透鏡焦距的方法,關鍵是掌握焦點和焦距的概念.同時考查了實驗過程中經常出現的兩個問題,在平時遇到問題要善于分析原因.
物理解題技巧分享:安培定則:通電導體產生磁,電流方向定磁場。右手握螺旋管,四指電流拇指北。