Question

小明同學(xué)用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律．

①由圖1可知，凸透鏡的焦距是

15

cm．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在

同一高度

．
②保持凸透鏡位置不變．改變蠟燭的位置，使其位于15cm刻度線處，再移動(dòng)光屏，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的倒立、

等大

的實(shí)像（選填：“放大”、“等大”或“縮小”）
③保持凸透鏡位置不變．改變蠟燭位置，使其位于42cm刻度線處，小剛從透鏡的右側(cè)通過(guò)透鏡可以看到一個(gè)正立、

放大

的燭焰的像．（選填：“放大”、“等大”或“縮小”）
④實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩支點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于圖2所示的位置時(shí)，光屏上C、D兩處會(huì)得到清晰

縮小

（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的燭焰的像，生活中的光學(xué)器件

照相機(jī)

就是利用這一成像規(guī)律工作的．用一厚紙板擋住A處的燭焰，在光屏上

C

（選填“C”或“D”）處仍能得到一個(gè)清晰的像．
⑤小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，按①的要求調(diào)整好三者中心的位置，但無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫(xiě)出一個(gè)原因即可）

蠟燭放在焦點(diǎn)上

．
⑥若遮住凸透鏡的下半部分，則燭焰在光屏上的成像情況是

完整的像

．（選填“完整的像”、“一半的像”或“無(wú)法成像”）

Answer 1

分析：①根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)焦點(diǎn)，粗側(cè)凸透鏡焦距的方法：讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，通過(guò)透鏡的太阻光能聚集于一點(diǎn)，測(cè)得該點(diǎn)到凸透鏡中心的距離就等于焦距；
在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，為了保證所成的像呈現(xiàn)在光屏的中央，要知道對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置安裝的要求；
②u=2f，成倒立、等大的實(shí)像；
③u＜f，成正立、放大的虛像；
④過(guò)凸透鏡光心的光線不改變方向．由此可以判斷A處燭焰的像在D點(diǎn)，B處燭焰的像在C點(diǎn)．
凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，U＞2f時(shí)，U＞V，成倒立、縮小的實(shí)像；照相機(jī)根據(jù)此原理制成．
⑤當(dāng)物體放在在焦點(diǎn)處或焦點(diǎn)內(nèi)時(shí)，都不能在屏上成像．
⑥物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無(wú)數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像．
當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像．

解答：解：①凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，通過(guò)透鏡的太阻光能聚集于一點(diǎn)，測(cè)得該點(diǎn)到凸透鏡中心的距離是15cm，則該凸透鏡的焦距為15cm，
在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，為了保證所成的像呈現(xiàn)在光屏的中央，必須保證蠟燭、凸透鏡、光屏在同一高度上；
②由題意知，f=15cm，2f=30cm，當(dāng)蠟燭位于15cm刻度線處時(shí)，物距等于45cm-15cm=30cm，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像；
③當(dāng)蠟燭位于42cm刻度線處時(shí)，物距等于45cm-42cm=3cm，處于1倍焦距以內(nèi)，成正立、放大的虛像．
④由圖可知，此時(shí)物距大于像距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，所成的像是倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理制成的；若用一厚紙板擋住A處的燭焰，B出燭焰的光線通過(guò)凸透鏡仍然可以成像，所以在光屏上C處仍能得到一個(gè)清晰的現(xiàn)象．
⑤當(dāng)物體放在焦點(diǎn)上不能在屏上成像，當(dāng)蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)時(shí)會(huì)成正立放大虛像，虛像不會(huì)呈現(xiàn)在光屏上；
⑥遮住凸透鏡的下半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的上半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗．
故答案為：
①15；同一高度；②等大；③放大；④縮小；照相機(jī)；C；⑤蠟燭放在焦點(diǎn)上（或蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)等）；⑥完整的像．

點(diǎn)評(píng)：此題探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系及其應(yīng)用，做到靈活應(yīng)用．