Question

小波在做“探究凸透鏡成像”的實驗中：
（l）實驗要求燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度，這樣做的目的是使像成在

 

．
（2）他將凸透鏡正對平行光，當光屏移動到如圖所示位置時，屏上呈現出最小最亮的光斑，則此凸透鏡的焦距f=

 

．

（3）小明將該凸透鏡放在光具座上進行實驗，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如右圖所示，其中明顯還需要調整的是

 

的高度．

（4）若物距為25cm，移動光屏，可以在光屏上得到一個

 

、

 

的實像．在照相機和投影儀中，成像情況與此類似的是

 

．
（5）此時，小明用一張白紙將凸透鏡上半部分擋住，成像性質將

 

（填“變化”或“不變化”）；像的亮度

 

（填“變亮”、“變暗”或“不變化”）．
（6）成實像時，要使像變大，應將物與凸透鏡之間的距離

 

，同時將光屏與凸透鏡之間的距離

 

（兩空選填“增大”、“減小”或“不變”）；如果保持凸透鏡位置不變，隨著蠟燭燒短，則像向

 

（填“上”、“下”、左”、“右”）移．

Answer 1

分析：（1）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，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）根據凸透鏡的焦點和焦距定義進行判斷．
（3）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，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（4）根據凸透鏡成像的三種情況和應用進行判斷：
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．
（5）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．
（6）①凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．②根據光線過光心不改變方向進行判斷．

解答：解：（1）燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏的中央位置．
（2）凸透鏡正對平行光，平行光線平行于主光軸，經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是f=40cm-30cm=10cm．
（3）燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏的中央位置．所以光屏要向下移動．
（4）凸透鏡的焦距是10.00cm，物距為25cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
（5）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，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．
（6）①凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．所以要使實像變大，應將物與凸透鏡之間的距離減小，同時將光屏與凸透鏡之間的距離增大．
②蠟燭燃燒變短，根據光線過光心不改變方向，蠟燭的像會向上移動．
故答案為：（1）光屏的中央位置；（2）10.00cm；（3）光屏；（4）倒立；縮小；照相機；（5）不變化；變暗；（6）減小；增大；上．

點評：（1）凸透鏡成實像時，無論遮住凸透鏡的上部、下部、中間，都不能改變像的大小，但是像變暗，凸透鏡遮住的越多，像越暗．
（2）光線過光心不改變方向是判斷像位置的最佳方法．