Question

11．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10m的凸透镜、光屏放在光具座上，如图所示．
（1）实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度；
（2）把凸透镜固定在50cm处，当烛焰离凸透镜20cm时，在另一侧光屏上得到一个清晰倒立（倒立或正立）的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向上（上/下）移动．
（3）将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向左（填“左”或“右”）移动，光屏上的像将会变小（选填变大或变小），将蜡烛放在C点，可观察到烛焰的虚像（选填虚或实）．
（4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上有一只小虫在爬动，则光屏上的像的大小将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的明暗将变暗（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）

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心．
（2）把凸透镜固定在50cm处，当烛焰离凸透镜20cm时，u=20cm=2f，凸透镜成倒立等大的实像；根据光线过光心不改变方向判断像的移动情况；
（3）物距大于2f时，成倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间；凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的规律，分析物距的变化，得出像的大小变化；物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像；
（4）凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗．

解答 解：（1）实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，使像成在光屏的中心；
（2）把凸透镜固定在50cm处，当烛焰离凸透镜20cm时，u=20cm=2f，凸透镜成倒立等大的实像；实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像会向光屏的上方移动；
（3）将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，此时u＞2f，f＜v＜2f，为了找到清晰的像，应将光屏向左移动到60～70之间；当物距增大时，像距减小，像变小；将蜡烛放在C点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像；
（4）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，故亮度会变暗．
故答案为：（1）同一高度；（2）倒立；上；（3）左；变小；虚；（4）不变；变暗．

点评 本题考查凸透镜成像规律及应用，注意凸透镜是由很多个三棱镜组成的，光经过透镜折射后会聚成像，挡住一部分光不会影响所成的像，只是亮度变暗；此实验现象可以让学生做实验时动手操作一下，观察有什么现象发生，感性认识印象会更深．