Question

小紅用焦距為l5cm的凸透鏡做實驗，實驗過程如下：
（1）為了完整地找出凸透鏡成像的規律，若透鏡焦距為f，則蠟燭應放在凸透鏡前物距u分別是：u=2f、u=f，以及u＞2f、______、______的三個區間內；
（2）蠟燭和凸透鏡的位置如圖所示，要得到明亮、清晰的像，應該把光屏放在65cm刻線處至______cm刻線處之間的某個位置，此時所成的像與______（照相機/投影儀/放大鏡）所成的像性質相同．要想使這個像變大，在凸透鏡不動的情況下，小宇應將蠟燭向______（左/右）移動，同時將光屏向______（左/右）移動．
（3）當蠟燭移動到20cm刻線處，仍保持凸透鏡位置不變，再移動光屏，在光屏上會成清晰、倒立、______（放大/等大/縮小）的實像．此時將老花鏡放在凸透鏡和光屏之間，光屏上的像會變得模糊，要得到清晰的像，應把光屏向______（左/右）移動，這是因為老花鏡對光線有______（會聚/發散）作用．
（4）調節蠟燭的位置，使蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的3/4，此時應從透鏡的______（填“左”或“右”）側透過透鏡可看到蠟燭______立______的______像，此時物與像______（同側或異側）．
（5）小明重新移動蠟燭的位置，使蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的5/4，則在光屏上可看到蠟燭______、______的實像，這一成像規律在生活中的應用是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據凸透鏡成像的規律，確定物距和焦距的關系：
（2）u＞2f，成倒立、縮小的實像，物像在凸透鏡的異側，像距2f＞v＞f應用于照相機和攝像機．
凸透鏡成實像時，物近像遠像變大
（3）u=2f，成倒立、等大的實像，凸透鏡對光線有會聚作用．
（4）u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側，應用于放大鏡和老花鏡．
（5）2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，物像在凸透鏡的異側，應用于幻燈機和投影儀．
解答：解：（1）為了完整地找出凸透鏡成像的規律，若透鏡焦距為f，則蠟燭應放在凸透鏡前物距u分別是：u=2f、u=f，以及u＞2f、2f＞u＞f、u＜f的三個區間內；
（2）由圖可知，物距u＞2f，根據凸透鏡成像的規律，可知要得到明亮、清晰的像，像距2f＞v＞f，即應該把光屏放在65cm刻線處至80cm刻線處之間的某個位置，此時所成的像是倒立縮小的實像，與照相機所成的像性質相同．
根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大可知，要想使這個像變大，在凸透鏡不動的情況下，小宇應將蠟燭向左移動，同時將光屏向右移動．
（3）當蠟燭移動到20cm刻線處，此時u=30cm=2f，由凸透鏡成像規律可得，再移動光屏，在光屏上會成清晰、倒立、等大的實像．此時將老花鏡放在凸透鏡和光屏之間，老花鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，所以光屏上的像會變得模糊，要得到清晰的像，應把光屏向左移動．
（4）使蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的3/4，則u＜f，由凸透鏡成像規律可得，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側，因此應從透鏡的右側透過透鏡可看到蠟燭的像．
（5）當蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的5/4，則2f＞u＞f，由凸透鏡成像規律可得，成倒立、放大的實像，物像在凸透鏡的異側，應用于幻燈機和投影儀．
故答案為：（1）2f＞u＞f；u＜f；
（2）80；照相機；左；右；
（3）等大；左；會聚；
（4）右；正立；放大；實；同側；
（5）倒立；放大；投影儀．
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）在物體從遠處向凸透鏡靠近的過程中，物體在光屏上成的像將逐漸變大，并且像到凸透鏡的距離在逐漸的增大．即，物近像遠像變大，物遠像近像變小