Question

3．小張同學探究“凸透鏡成像規律”的實驗裝置如圖所示，其中焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側．

（1）小張將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，移動光屏，知道燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是縮小的實像．（選填“放大”、“等大”或“縮小”）；
（2）小張將蠟燭移至光具座上30cm刻度線處，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立的實像（選填“倒立”或“正立”）；
（3）小張再將蠟燭移至光具座上40cm處，他從透鏡的右側通過透鏡可以看到燭焰正立的像（選填“倒立”或“正立”）．
（4）以上（1）、（2）步驟中，小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動時，若要讓燭焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏應遠離（選填：“遠離”或“靠近”）透鏡，此時所成像的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若已在光屏上成清晰的像，此時用遮光布遮住凸透鏡的下半部分，則所成的燭焰像為完整（選填“完整”或“不完整”）的像，實驗過程中蠟燭燃燒后逐漸變短，則光屏上燭焰的 像也將逐漸向上移動．

Answer 1

分析 （1）根據物距大于2倍焦距時，成倒立縮小實像的特點進行判斷；
（2）根據物距處于1倍和2倍焦距之間時，成倒立放大實像的特點進行判斷；
（3）根據物距小于焦距時，成正立放大的虛像的特點進行判斷；
（4）凸透鏡成實像時，具有物近像遠像變大的特點．
（5）凸透鏡成像光的折射現象，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．根據凸透鏡成倒立實像進行分析，若物體相對于凸透鏡向下移動，則像向上移動；

解答 解：
由題意知：f=15cm，所以2f=30cm．
（1）當物體在光具座上10cm刻度線處時，物距等于40cm，大于2倍焦距，成倒立縮小的實像；
（2）當物體在光具座上30cm刻度線處時，物距等于20cm，處于1倍和2倍焦距之間，成倒立放大的實像；
（3）當物體在光具座上40cm刻度線處時，物距等于10cm，小于焦距，成放大正立的虛像．
（4）將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動時，物距減小，則像和像距變大，應將光屏向右移動，才能再次在光屏上成清晰的像，此時像的大小比剛才的像要大些．
（5）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當將透鏡的下半部分擋住后，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上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；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，變暗了；
蠟燭燃燒變短，所以像成在了光屏的上方．
故答案為：（1）縮�。唬�2）倒立；（3）正立；（4）遠離；變大；（5）完整；上．

點評 掌握凸透鏡成像的三種情況和應用：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．