Question

某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是______cm．
（2）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向______（填“上”或“下”）移动．
（3）蜡烛在凸透镜2倍焦距外的位置时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个______、______的像，此成像规律应用在______上（填一种器材名称）．
（4）如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的______点，此成像规律应用在______上（填一种器材名称）．
（5）如果蜡烛到凸透镜距离为9cm，从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个______、______的像，此成像规律应用在______上（填一种器材名称）．
（6）实验中若在光屏上得到一清晰的实像，当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则所成的像将会______（选填“变亮”“不变”“变暗”“只能看见一半”）

Answer 1

解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是60cm-45cm=15cm．
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．由于烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向上调节，或将光屏向上调节；
（3）由于蜡烛在凸透镜2倍焦距外的位置，所以在光屏上得到一个倒立、缩小的实像；其应用是照相机；
（4）由屏上得到清晰放大的实像可知，此像是倒立放大的实像，此时f＜u＜2f时，由图可知，c点正好在f和2f之间；其应用是投影仪；
（5）如果蜡烛到凸透镜距离为9cm，此时蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个正立、放大的虚像；其应用是放大镜；
（6）用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则照射到硬纸片上的光线不能折射到像点，但透镜的其它部分仍有折射光线的作用，所以在光屏上仍可以成烛焰完整的像，只是折射到像点的光线比原来减少了，像比原来变暗了．
故答案为：（1）15；（2）上；（3）倒立；缩小；照相机；（4）c；投影仪；（5）正立；放大；放大镜；（6）变暗．
分析：（1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距；
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上；
（3）根据u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，应用是照相机来解答此题；
（4）根据f＜u＜2f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是投影仪来解答此题，注意在光屏上得到的像都是倒立的；
（5）根据u＜f时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用是放大镜来解答此题；
（6）若将凸透镜遮住一部分，由于折射到像点的光减少，像的大小不变，像将变暗．
点评：（1）粗测凸透镜焦距的方法：让太阳光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，用刻度尺测出亮斑到凸透镜的距离即为焦距．
（2）掌握凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据．
其中第（6）问中很容易造成错误，认为凸透镜被遮住一部分后，将不会成完整的像．要知道此时仍能成完整的像，只是像比原来变暗．