Question

某同学做凸透镜成像实验时，先将实验用的凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm时屏上出现一个清晰的亮点，然后在光具座上做实验：
（1）为了探究凸透镜的成像规律，先将蜡烛、

凸透镜

和

光屏

依次放在光具座上，然后调整它们的高度，使它们的中心大致在

同一高度

，这是为了使像

使像能成在光屏中心

．
（2）实验用的凸透镜的焦距是

10cm

．
（3）当烛焰离凸透镜30cm时，光屏应在另一侧距透镜

10cm～20cm

的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一个

倒立

、

缩小

清晰的实像．
（4）当烛焰离透镜15cm时，光屏应在另一侧距透镜

大于20cm

 的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一个

倒立

、

放大

清晰的实像．
（5）当烛焰离透镜5cm时，光屏上

无

像（填“有”或“无”），但透过透镜可以看到

正立

、

放大

的

虚

像．
（6）实验时如果蜡烛逐渐消耗而减少，光屏上烛焰的像的位置会

上升

（填“上升”“下降”或“不变”）．
（7）在实验中，光屏上已得到清晰的像，当用不透明的纸片遮住透镜的上半部，则

能

出现蜡烛完整的像（填“能”或“不能”），但是像比以前稍

暗

．

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）凸透镜对太阳光有会聚作用，太阳光通过凸透镜会会聚于一点，该点即焦点．
（3）当u＞2f，f＜v＜2f，此时成倒立缩小的实像．
（4）当f＜u＜2f，v＞2f，此时成倒立放大的实像．
（5）当u＜f时，成正立放大的虚像．
（6）根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向．
（7）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．

解答：解：（1）实验时，首先依次放蜡烛、凸透镜、光屏，然后调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，是为了使像能成在光屏中心．
（2）距透镜10厘米时屏上呈现出最小极亮的一点，这10cm便是凸透镜的焦距．
（3）已知f=10cm，故物距u=30cm＞2f，像距f＜v＜2f，所以光屏应在另一侧距透镜10cm～20cm的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一个倒立、缩小的实像．
（4）物距u=15cm大于焦距小于二倍焦距，像距v＞2f，所以光屏应在另一侧距透镜大于20cm的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一个倒立、放大的实像．
（5）物距u=5cm小于焦距，光屏上无法承接，但透过透镜可以看到正立、放大的虚像．
根据凸透镜成像的规律，所以成正立、放大的虚像．
（6）蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动．
（7）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．
故答案为：
（1）凸透镜；光屏；同一高度；使像能成在光屏中心；（2）10cm；（3）10cm～20cm；倒立；缩小；（4）大于20cm；倒立；放大；（5）无；正立；放大；虚；（6）上升；（7）能；暗．

点评：（1）此题主要考查了凸透镜成像的规律，要熟记其内容，并搞清像距与物距之间的关系．
（2）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．