Question

（2013?武漢模擬）在用焦距10cm的凸透鏡來探究凸透鏡成像規律的實驗中，小剛將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，如圖甲所示．
（1）當把蠟燭放在光具座上如圖所示位置，點燃蠟燭，移動光屏，可在光屏上得到燭焰清晰的倒立的

縮小

的實像（選填“放大“或”縮小“）．
（2）若遮住凸透鏡的下半部分，則燭焰在光屏上的成像情況時

完整的像

（選填“完整的像”、“一半的像”或“無法成像”）．
（3）若把圖中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網膜，當“眼睛”戴上近視眼鏡時，燭焰剛好在“視網膜”上成一清晰的像；若取下近視眼鏡，則清晰的像會成在“視網膜”的

前面

（選填“前面”或“后面”）．
（4）某同學在探究凸透鏡成像規律時，用如圖乙所示的裝置在光屏上得到一個清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像B，觀察實驗現象，他發現像B比像A變大了．
①根據上述實驗可以判斷f′與f大小關系是

f′＞f

．
②在光屏上得到清晰的像B之后，保持透鏡的位置不變將光屏向右移動一小段距離，為在光屏上得到清晰的像，蠟燭應向

右

移動．
③由實驗可知：當用變焦照相機拍照時，如果想使被拍攝景物的像變大些，應調節相機的焦距變

大

些．

Answer 1

分析：（1）光屏上能承接到的像是實像．凸透鏡成實像時，當u＞2f，成倒立縮小的實像．
（2）凸透鏡成像屬于光的折射現象，物體發出的光線經凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側的光屏上，形成物體的實像；
如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗；
（3）近視眼是晶狀體變厚，晶狀體對光線的會聚能力增強，使像成在視網膜的前方，戴凹透鏡使光線發散一些，使像呈在視網膜上．
（4）①凸透鏡成像時，光屏上成的像都是倒立的實像．
凸透鏡成實像時，U＞2f，成倒立、縮小的實像；
物距：2f＞U＞f，凸透鏡成倒立、放大的實像時，根據物距和像距提供的數據列出不等式，解不等式組確定兩個透鏡的焦距的大小．
②凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像減小．
③變焦的照相機，當照相機的焦距增大時，雖然物距基本不變，但是由于照相機的焦距變大，物距相對減小，所以當物距相對減小時，像距也變大，像也變大．

解答：解：（1）如圖，已知f=10cm，u=30cm，則u＞2f，凸透鏡成倒立、縮小的實像．
（2）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當將透鏡的上半部分擋住后，整個物體發出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過下半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱．
（3）近視眼不戴近視眼鏡，由于晶狀體變厚，像呈在視網膜的前方．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使光線發散一些，使燭焰在“視網膜”上成一清晰的像，若取下近視眼鏡，又恢復到原來狀態．
（4）凸透鏡成像時，光屏上成的像都是倒立的實像．
由圖可知，光屏上得到一個清晰的像A，是倒立縮小的實像，則焦距為f的凸透鏡：物體離凸透鏡30cm處，30cm＞2f，所以，15cm＞f，
即f＜15cm．
當用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，可以成倒立，縮小的實像，但這個像B比像A變大，那么像距比原來的像距也大了；由此可知焦距為f′的凸透鏡的焦距比原來凸透鏡的焦距要大；
也可以成倒立、放大的實像，此時物距：2f＞U＞f，物體離凸透鏡30cm處，2f′＞30cm＞f′，所以焦距為f′的凸透鏡：30cm＞f′＞15cm．
所以，焦距為f′的凸透鏡的焦距大于焦距為f的凸透鏡．即可以判斷f′與f大小關系是 f′＞f．
②保持透鏡的位置不變將光屏向右移動一小段距離，則增大了像距，為在光屏上得到清晰的像，就要減小物距，則蠟燭應向右（或透鏡）移動
③照相機和被拍照的物體保持不變時，照相機的焦距增大時（或變長），物距相對減小，像距要增大，像會變大；
照相機的焦距減小時，物距相對增大，像距要減小，像會變小．所以如果想使被拍攝景物的像變大些，應調節相機的焦距變大些．
故答案為：（1）縮小；（2）完整地像；（3）前面；（4）①f′＞f；②右；③大．

點評：（1）掌握凸透鏡成像的兩種判斷方法，根據物距和像距的關系；根據物距和焦距的關系．
（2）根據凸透鏡成像的性質，找到物距不等式和像距不等式，解不等式組確定焦距大小．
（3）變焦的照相機在調焦時，當焦距變化時，實際的物距沒有發生變化，是相對變化，學生不容易理解．