Question

1．小華想探究凸透鏡成像規(guī)律．實(shí)驗(yàn)桌上有A、B、C三個(gè)凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為10cm，凸透鏡B的焦距為50cm，凸透鏡C的焦距未知．光具座上標(biāo)尺的刻度范圍如圖1所示．

（1）小華想探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，應(yīng)選用A凸透鏡（選填“A”或“B”）．實(shí)驗(yàn)過程中，他將點(diǎn)燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時(shí)，移動(dòng)光屏，直到光屏上呈現(xiàn)出燭焰清晰的像，則該像是倒立、縮小的實(shí)像．（選填“放大”或“縮小”）
（2）小華將凸透鏡C固定在光具座上50cm刻線處，當(dāng)燭焰在光具座上30cm到40cm刻線之間時(shí)，燭焰的像是放大、倒立的實(shí)像；當(dāng)燭焰在光具座上0cm到30cm刻線之間時(shí)，燭焰的像是縮小、倒立的實(shí)像．由此可判斷燭焰在光具座上45cm刻線處時(shí)，燭焰的像是放大、正立的虛像．
（3）小明利用強(qiáng)光手電筒改進(jìn)探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)，將鏤空刻有“F”的黑色卡紙（如圖2甲）蒙在手電筒（如圖2乙）前作為成像物體．將成像物體、凸透鏡和不透明的光屏依次安裝在光具座上（如圖2丙）．
①成像物體移至透鏡左邊40cm處，在光屏上得到如圖2丁所示影像．要使影像變得如圖2戊所示，應(yīng)右（選填“上、下”、“左、右”或“前、后”）移動(dòng)光屏．這一成像規(guī)律應(yīng)用在照相機(jī)（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）上．
②凸透鏡的位置固定不動(dòng)，把成像物體移到凸透鏡左邊15cm處，要在光屏上得到清晰的影像，應(yīng)將光屏向右移動(dòng)．
③用蒙上鏤空刻有“F”的黑色卡紙的強(qiáng)光手電筒代替常用的燭焰作為成像物體，好處是物體中心的高度不變，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，不必調(diào)整物體的高度，像總是成在光屏的中央位置．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像時(shí)，根據(jù)物距和像距的關(guān)系，判斷選擇的凸透鏡．
根據(jù)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．
照相機(jī)應(yīng)用凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的原理來(lái)工作的．
用蒙上鏤空刻有“F”的黑色卡紙的強(qiáng)光手電筒代替常用的燭焰作為成像物體，物體的大小不變，像總是呈現(xiàn)在光屏的中央位置，不必總調(diào)整物體的高度．

解答 解：（1）當(dāng)研究凸透鏡成像規(guī)律之一：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像時(shí)．像距2f＞v＞f．那么如果使用B透鏡，則光具座不夠長(zhǎng)，因此使用A凸透鏡．實(shí)驗(yàn)過程中，他將點(diǎn)燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時(shí)，即物體處于2倍焦距以外，移動(dòng)光屏，直到光屏上呈現(xiàn)出燭焰清晰的像，則該像是倒立、縮小的實(shí)像；
（2）燭焰在光具座上45cm刻線處時(shí)，即此時(shí)的物距是5cm，小于1倍焦距，所以此時(shí)光屏上不能成像，能看到一個(gè)正立、放大的虛像；
（3）①物體移至透鏡左邊40cm處，要使光屏上的像從丁圖到戊圖，像變大，物距要減小，像距要增大，所以物體要靠近凸透鏡，并且光屏要向右遠(yuǎn)離凸透鏡．
如圖，光屏上的像比甲圖物體小，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．
②凸透鏡的位置固定不動(dòng)，把成像物體移到凸透鏡左邊15cm處，物距減小，像距增大，要在光屏上得到清晰的影像，應(yīng)將光屏向右遠(yuǎn)離凸透鏡．
③用蒙上鏤空刻有“F”的黑色卡紙的強(qiáng)光手電筒代替常用的燭焰作為成像物體，物體的大小不變，不必總調(diào)整物體的高度，像總是呈現(xiàn)在光屏的中央位置．
故答案為：（1）A；縮��；（2）正立；虛；（3）①右；照相機(jī)；②右；③物體中心的高度不變，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，不必調(diào)整物體的高度，像總是成在光屏的中央位置．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了凸透鏡的成像情況和應(yīng)用，物距變化時(shí)，像距的變化情況，采用強(qiáng)光手電代替蠟燭的優(yōu)點(diǎn)等．