Question

19．如圖所示，在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，凸透鏡的焦距為10cm．
（1）王聰同學先將凸透鏡對著太陽光，調整凸透鏡和白紙間的距離，直到太陽光在白紙上會聚成一個最小、最亮的點，如圖所示，這一操作的目的是確定焦點，測量凸透鏡的焦距；
（2）實驗中將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點燃蠟燭后，調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央．
（3）實驗中隨著蠟燭的燃燒，光屏上依然得到燭焰清晰的像，但光屏上像的位置卻偏高，為了使像仍成在光屏的中央，則應向下（填“上”或“下”）調節凸透鏡或向上（填“上”或“下”）調節蠟燭．
（4）調整后，圖2中光屏上燭焰的像是倒立放大的實像，此規律的應用是投影儀（舉一例）．
（5）此時，若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，則屏上能成完整的蠟燭的像（填“能”或“不能”）．
（6）要使光屏上的像變成與物大小相等，則應向左調節蠟燭到30cm處，光屏應向右調（填“左”、“右”）到70cm處，在此過程中發現蠟燭和光屏之間距離變變小（填“大”、“小”或“不變”）．
（7）透鏡位置不變，將蠟燭移到標尺45cm處，此時王聰同學應站在光屏一側（填“蠟燭”或“光屏”），觀察蠟燭的像．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡的成像規律一定要找到凸透鏡的焦距，比較物距和焦距的關系，所以凸透鏡正對太陽光找到最小、最亮的點是為了測量凸透鏡的焦距．
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心同一條直線上，像才能呈在光屏的中心．
（3）根據像的位置判定凸透鏡和蠟燭的移動方向；
（4）根據物距和像距的關系判定成像的情況；
（5）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，只是擋住了一部分光，對像的完整性沒有影響．
（6）凸透鏡成像時，u=v=2f時，凸透鏡成倒立、等大的實像．凸透鏡成實像時，物像之間的距離至少為4f．
（7）u＜f，成正立放大的虛像，此時物像同側．

解答 解：（1）凸透鏡正對太陽光，找到最小、最亮的點是為了確定焦點，測量凸透鏡的焦距．
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，點燃蠟燭，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，這樣像才能呈在光屏的中心；
（3）光屏上像的位置卻偏高，可以向下移動凸透鏡或向上移動蠟燭；
（4）由圖可知，此時的物距小于焦距，所以光屏上呈的是倒立、放大的實像；投影儀或幻燈機就是利用該原理制成的；
（5）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，只是被折射會聚成像的光線減少了，因此影響到的是像的亮度，而不影響它的完整性，因為整個物體上的任何一點都有光能透過透鏡而折射后會聚成像，所以屏上仍能成完整的蠟燭的像．
（6）要使光屏上的像變成與物大小相等，u=v=2f，蠟燭向左移動到30cm處，光屏移動到70cm處．
凸透鏡成實像時，物像之間的距離在u=v=2f時最小，距離是4f，所以此過程中發現蠟燭和光屏之間距離變小．
（7）透鏡位置不變，將蠟燭移到標尺45cm處，此時u=5cm＜f，成正立放大的虛像，因為此時物像同側，所以要想看到這個像，此時小強應站在光屏一側觀察蠟燭的像．
故答案為：（1）確定焦點，測量凸透鏡的焦距；（2）同一高度；光屏的中央；（3）下；上；（4）放大；投影儀；（5）能；（6）右；70；變小；（7）光屏．

點評 （1）凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題的重要依據，一定要熟練掌握．（2）凸透鏡成實像時，物像之間的距離至少為4f，所以光具座的長度要大于凸透鏡的4倍焦距．