Question

19．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm．
（1）王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是确定焦点，测量凸透镜的焦距；
（2）实验中将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央．
（3）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向下（填“上”或“下”）调节凸透镜或向上（填“上”或“下”）调节蜡烛．
（4）调整后，图2中光屏上烛焰的像是倒立放大的实像，此规律的应用是投影仪（举一例）．
（5）此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则屏上能成完整的蜡烛的像（填“能”或“不能”）．
（6）要使光屏上的像变成与物大小相等，则应向左调节蜡烛到30cm处，光屏应向右调（填“左”、“右”）到70cm处，在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变变小（填“大”、“小”或“不变”）．
（7）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时王聪同学应站在光屏一侧（填“蜡烛”或“光屏”），观察蜡烛的像．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜的成像规律一定要找到凸透镜的焦距，比较物距和焦距的关系，所以凸透镜正对太阳光找到最小、最亮的点是为了测量凸透镜的焦距．
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心同一条直线上，像才能呈在光屏的中心．
（3）根据像的位置判定凸透镜和蜡烛的移动方向；
（4）根据物距和像距的关系判定成像的情况；
（5）若有一只苍蝇落到凸透镜上，只是挡住了一部分光，对像的完整性没有影响．
（6）凸透镜成像时，u=v=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像．凸透镜成实像时，物像之间的距离至少为4f．
（7）u＜f，成正立放大的虚像，此时物像同侧．

解答 解：（1）凸透镜正对太阳光，找到最小、最亮的点是为了确定焦点，测量凸透镜的焦距．
（2）探究凸透镜成像的实验时，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样像才能呈在光屏的中心；
（3）光屏上像的位置却偏高，可以向下移动凸透镜或向上移动蜡烛；
（4）由图可知，此时的物距小于焦距，所以光屏上呈的是倒立、放大的实像；投影仪或幻灯机就是利用该原理制成的；
（5）若有一只苍蝇落到凸透镜上，只是被折射会聚成像的光线减少了，因此影响到的是像的亮度，而不影响它的完整性，因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像，所以屏上仍能成完整的蜡烛的像．
（6）要使光屏上的像变成与物大小相等，u=v=2f，蜡烛向左移动到30cm处，光屏移动到70cm处．
凸透镜成实像时，物像之间的距离在u=v=2f时最小，距离是4f，所以此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变小．
（7）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时u=5cm＜f，成正立放大的虚像，因为此时物像同侧，所以要想看到这个像，此时小强应站在光屏一侧观察蜡烛的像．
故答案为：（1）确定焦点，测量凸透镜的焦距；（2）同一高度；光屏的中央；（3）下；上；（4）放大；投影仪；（5）能；（6）右；70；变小；（7）光屏．

点评 （1）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，一定要熟练掌握．（2）凸透镜成实像时，物像之间的距离至少为4f，所以光具座的长度要大于凸透镜的4倍焦距．