Question

18．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，小安進行了以下的實驗步驟：

（1）讓凸透鏡正對著太陽，在其下方調節(jié)光屏的位置直至光屏上出現一個最小最亮的光斑，得到圖甲所示的光路圖，可知凸透鏡的焦距為11cm，該光斑是太陽的實像（填“實”或“虛”）．
（2）小安爸爸拿一個眼鏡放在凸透鏡前，光屏上出現燭焰清晰的像，如圖乙所示．而拿走眼鏡則燭焰的像變得模糊，需要將光屏靠近凸透鏡才能使光屏上重新獲得燭焰清晰的像，該眼鏡是凹透鏡（填“凹”或“凸”）．
（3）將蠟燭、透鏡按圖丙示位置放置，光屏在透鏡右邊調整位置，不能（填“能”或“不能”）在光屏上呈現出燭焰的像，生活中放大鏡就是根據此原理制成的．
（4）將蠟燭從光具座10cm的位置移動到25cm的過程中，像在變大，像距在變大（均填“變大”、“變小”或“不變”）．接下來，如果透鏡位置不動，為了在光屏上呈現燭焰的放大倒立的像，應如何操作？應繼續(xù)將蠟燭向右移動至凸透鏡2倍焦距以內．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對光線有會聚作用，題目中的操作方法是一種測量凸透鏡焦距的方法：平行光聚焦法，亮點為焦點，焦點到光心的距離為就焦距．由此可以確定其焦距是多少；
（2）根據題意，拿走眼鏡則燭焰的像成在光屏前，需要將光屏前移或減小物距以增大像距的方法使燭焰清晰的像承接在光屏上，據此分析該眼鏡對光線的作用，判斷眼鏡的類型；
（3）當物距小于1倍焦距時，能夠成正立、放大的虛像，像物位于凸透鏡的同側；
（4）凸透鏡成實像時，物距縮小，像距變大，像變大；物距滿足條件2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，其應用是幻燈機．

解答 解：（1）在光屏上得到的最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點，焦距指的是焦點到光心的距離，由此可知該凸透鏡的焦距為11cm；該光斑是太陽通過凸透鏡折射所成的實像；
（2）拿一個眼鏡放在凸透鏡前，光屏上出現燭焰清晰的像；拿走眼鏡則燭焰的像成在光屏前，說明該眼鏡對光線有發(fā)散作用，使光線變得發(fā)散，通過凸透鏡所成像的像距變大，故該眼鏡為凹透鏡；
（3）觀察圖可知，蠟燭位于凸透鏡的1倍焦距以內，不能夠成實像，不能在光屏上承接；能夠成正立、放大的虛像，其應用是放大鏡；
（4）凸透鏡的焦距為11cm，蠟燭從光具座10cm的位置移動到25cm，則物距最小為50cm-25cm=25cm，蠟燭在凸透鏡2倍焦距以外移動，成倒立、縮小的實像，且其物距逐漸變小，則像距變大，像變大；如果凸透鏡位置不動，為了在光屏上呈現燭焰的放大、倒立的像，由凸透鏡成像的規(guī)律可知，物距滿足條件2f＞u＞f時，所以應繼續(xù)將蠟燭向右移動至凸透鏡2倍焦距以內．
故答案為：（1）最小最亮；11；實；（2）凹；（3）不能；放大鏡；（4）變大；變大；應繼續(xù)將蠟燭向右移動至凸透鏡2倍焦距以內．

點評 凸透鏡成像的三種情況和凸透鏡成實像時，物距減小，像距變大像變大，都是凸透鏡成像習題的重要依據，要能夠靈活應用．