Question

11．小明做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：
（1）如圖，要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向下調(diào)，使它的中心和燭焰、透鏡的中心在同一高度上．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是7.5cm．
（3）接著使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm，此時(shí)應(yīng)該將光屏向左移到某一位置（選填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、縮小、實(shí)像．
（4）如果他在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到清晰的像，可能的兩個(gè)原因是：
A．物距小于焦距．
B．物距等于焦距．
（5）他將燭焰放在焦點(diǎn)處，發(fā)現(xiàn)在光屏上出現(xiàn)了一個(gè)倒立放大的實(shí)像，同時(shí)透過(guò)凸透鏡他又看到了一個(gè)正立放大的虛像．原因是燭焰較大，一部分在一倍焦距以?xún)?nèi)，一部分在一倍焦距到兩倍焦距之間．
（6）如果將透鏡的下半部分遮住，光屏上的像將會(huì)孌暗但完整．

Answer 1

分析 （1）為了使?fàn)T焰的像能成在光屏的中心，需要調(diào)節(jié)燭焰、光心和光屏的中心在同一高度．
（2）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律：u=2f，成倒立等大的實(shí)像，應(yīng)用是測(cè)焦距．
（3）凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理制成的；
（4）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會(huì)成在光屏上的；②成實(shí)像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實(shí)像，但光屏上顯示不出來(lái)；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（5）凸透鏡成像的三種情況的物距和像的性質(zhì)．
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像；
u＜f，成倒正立、放大的虛像．
（6）若將凸透鏡的部分遮住，則凸透鏡的其它部分仍能折射光線(xiàn)而成像，但像比原來(lái)變暗．

解答 解：（1）由圖可知，光屏的位置偏高，在此實(shí)驗(yàn)中，為使?fàn)T焰的像成在光屏的中央，需要使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，因此應(yīng)將光屏向下調(diào)整．
（2）根據(jù)題意，當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，說(shuō)明此時(shí)滿(mǎn)足15cm=u=2f，所以f=7.5cm；
（3）當(dāng)使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm，則u=15cm+5cm=20cm＞2f，即物距增大，那么像距要減小
則此時(shí)應(yīng)該將光屏向左移到某一位置，這樣在光屏上才能得到倒立、縮小、清晰的像．
（4）物體此時(shí)距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時(shí)物體不成像．所以光屏上沒(méi)有清晰的像．
物體此時(shí)距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實(shí)際光線(xiàn)會(huì)聚而成，所以光屏上也不會(huì)有清晰的像．
物體此時(shí)的距離即使大于一倍焦距，成實(shí)像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時(shí)光屏上也不會(huì)有清晰的像．故有以下三種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
（5）燭焰較大，一部分在一倍焦距以?xún)?nèi)，成一個(gè)正立放大的虛像，一部分在一倍焦距到兩倍焦距之間成一個(gè)倒立放大的實(shí)像；
（6）紙擋住凸透鏡的下半部分，凸透鏡的上半部分仍恩能成完整的像，但像比原來(lái)變暗了．
故答案為：（1）下；同一高度；（2）7.5；（3）左，倒立，縮小，實(shí)；（4）物距小于焦距；物距等于焦距；（5）燭焰較大，一部分在一倍焦距以?xún)?nèi)，一部分在一倍焦距到兩倍焦距之間；（6）孌暗但完整．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用是照相機(jī)；u=2f，成倒立等大的實(shí)像，應(yīng)用是測(cè)焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是投影儀；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡．