Question

小明同學用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規律．

①由圖1可知，凸透鏡的焦距是

15

cm．實驗時，應使燭焰、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，再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立、

等大

的實像（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，小剛從透鏡的右側通過透鏡可以看到一個正立、

放大

的燭焰的像．（選填：“放大”、“等大”或“縮小”）
④實驗中，當兩支點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于圖2所示的位置時，光屏上C、D兩處會得到清晰

縮小

（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的燭焰的像，生活中的光學器件

照相機

就是利用這一成像規律工作的．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的要求調整好三者中心的位置，但無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫出一個原因即可）

蠟燭放在焦點上

．
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“無法成像”）

Answer 1

分析：①根據平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，粗側凸透鏡焦距的方法：讓凸透鏡正對著太陽，通過透鏡的太阻光能聚集于一點，測得該點到凸透鏡中心的距離就等于焦距；
在做凸透鏡成像的實驗中，為了保證所成的像呈現在光屏的中央，要知道對實驗裝置安裝的要求；
②u=2f，成倒立、等大的實像；
③u＜f，成正立、放大的虛像；
④過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，B處燭焰的像在C點．
凸透鏡成像規律及其應用，U＞2f時，U＞V，成倒立、縮小的實像；照相機根據此原理制成．
⑤當物體放在在焦點處或焦點內時，都不能在屏上成像．
⑥物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像．
當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像．

解答：解：①凸透鏡正對著太陽，通過透鏡的太阻光能聚集于一點，測得該點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驗中，為了保證所成的像呈現在光屏的中央，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，當蠟燭位于15cm刻度線處時，物距等于45cm-15cm=30cm，u=2f，成倒立、等大的實像；
③當蠟燭位于42cm刻度線處時，物距等于45cm-42cm=3cm，處于1倍焦距以內，成正立、放大的虛像．
④由圖可知，此時物距大于像距，由凸透鏡成像規律可知，所成的像是倒立縮小的實像，照相機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出燭焰的光線通過凸透鏡仍然可以成像，所以在光屏上C處仍能得到一個清晰的現象．
⑤當物體放在焦點上不能在屏上成像，當蠟燭放在一倍焦距以內時會成正立放大虛像，虛像不會呈現在光屏上；
⑥遮住凸透鏡的下半部，物體上任一點射向凸透鏡的上半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
故答案為：
①15；同一高度；②等大；③放大；④縮小；照相機；C；⑤蠟燭放在焦點上（或蠟燭放在一倍焦距以內等）；⑥完整的像．

點評：此題探究凸透鏡成像的規律實驗，要熟練掌握成像特點與物距、像距之間的關系及其應用，做到靈活應用．