Question

小波在做“探究凸透镜成像”的实验中：
（l）实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在

 

．
（2）他将凸透镜正对平行光，当光屏移动到如图所示位置时，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距f=

 

．

（3）小明将该凸透镜放在光具座上进行实验，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如右图所示，其中明显还需要调整的是

 

的高度．

（4）若物距为25cm，移动光屏，可以在光屏上得到一个

 

、

 

的实像．在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是

 

．
（5）此时，小明用一张白纸将凸透镜上半部分挡住，成像性质将

 

（填“变化”或“不变化”）；像的亮度

 

（填“变亮”、“变暗”或“不变化”）．
（6）成实像时，要使像变大，应将物与凸透镜之间的距离

 

，同时将光屏与凸透镜之间的距离

 

（两空选填“增大”、“减小”或“不变”）；如果保持凸透镜位置不变，随着蜡烛烧短，则像向

 

（填“上”、“下”、左”、“右”）移．

Answer 1

分析：（1）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，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）根据凸透镜的焦点和焦距定义进行判断．
（3）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，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（4）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
（5）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像．
（6）①凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．②根据光线过光心不改变方向进行判断．

解答：解：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的中央位置．
（2）凸透镜正对平行光，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是f=40cm-30cm=10cm．
（3）烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的中央位置．所以光屏要向下移动．
（4）凸透镜的焦距是10.00cm，物距为25cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
（5）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．
（6）①凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．所以要使实像变大，应将物与凸透镜之间的距离减小，同时将光屏与凸透镜之间的距离增大．
②蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，蜡烛的像会向上移动．
故答案为：（1）光屏的中央位置；（2）10.00cm；（3）光屏；（4）倒立；缩小；照相机；（5）不变化；变暗；（6）减小；增大；上．

点评：（1）凸透镜成实像时，无论遮住凸透镜的上部、下部、中间，都不能改变像的大小，但是像变暗，凸透镜遮住的越多，像越暗．
（2）光线过光心不改变方向是判断像位置的最佳方法．