Question

在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）如圖1，要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向

下

調(diào)，使它的中心和燭焰、

凸透鏡

的中心在

同一高度

上；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡20cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是

10

cm；
（3）接著使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm，此時(shí)應(yīng)該將光屏向

左

移到某一位置（選填“左”或“右”），才能在屏上得到

倒立

、

縮小

、

實(shí)

像．
（4）如果將透鏡的下半部分遮住，光屏上的像將會(huì)

變暗

．
（5）從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開(kāi)始，向焦點(diǎn)方向移動(dòng)蠟燭，在這過(guò)程中，像到透鏡的距離

增大

 （填“增大”“減小”“不變”）．
（6）如果他在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到清晰的像，可能的原因是

物體距透鏡的距離小于一倍焦距

．
（7）小華看到裝滿清水的透明玻璃酒杯很像一個(gè)凸透鏡（如圖2），就想探究它是否具有凸透鏡的特點(diǎn)．請(qǐng)你幫他想出一個(gè)驗(yàn)證的方法．

Answer 1

分析：（1）為使像能完整成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上．
（2）u=2f，成倒立、等大的實(shí)像；
（3）u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；
（4）凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；
如果凸透鏡的口徑大，透過(guò)的光多，像就亮；口徑小，透過(guò)的光少，像就暗．
（5）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像增大．
（6）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會(huì)成在光屏上的；②成實(shí)像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實(shí)像，但光屏上顯示不出來(lái)；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（7）如果裝滿清水的透明玻璃酒杯能做放大鏡使用，裝滿清水的透明玻璃酒杯具有凸透鏡的性質(zhì)．

解答：解：（1）如圖光屏位置偏上，因此要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向下調(diào)，使它的中心和燭焰、凸透鏡的中心在同一高度上；
（2）已知光屏上得到一等大清晰的像，所以蠟燭一定是在2倍焦距處，即2f=20cm，f=10cm；
（3）使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm后，此時(shí)u=25cm，即u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)像距f＜v＜2f，因此需要將光屏左移；
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過(guò)透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過(guò)上半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來(lái)相同；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來(lái)相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱．
（5）從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開(kāi)始，向焦點(diǎn)方向移動(dòng)蠟燭，此時(shí)物距減小，則像距增大，即像到透鏡的距離增大，像變大．
（6）物體此時(shí)距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時(shí)物體不成像．所以光屏上沒(méi)有清晰的像．
物體此時(shí)距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成，所以光屏上也不會(huì)有清晰的像．
物體此時(shí)的距離即使大于一倍焦距，成實(shí)像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時(shí)光屏上也不會(huì)有清晰的像．故有以下三種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
（7）如果裝滿清水的透明玻璃酒杯具有凸透鏡的性質(zhì)，物體放在裝滿清水的透明玻璃酒杯的一倍焦距以內(nèi)，一定能起放大的作用．把手放在裝滿清水的透明玻璃酒杯的后面，從前面看手是否是放大的，如果是放大的，則裝滿清水的透明玻璃酒杯具有凸透鏡的性質(zhì)．
故答案為：（1）下；凸透鏡；同一高度；（2）10；（3）左；倒立；縮�。粚�(shí)；（4）變暗；
（5）增大；（6）物體距透鏡的距離小于一倍焦距；（7）把手放在裝滿清水的透明玻璃酒杯的后面，從前面看手是否是放大的，如果是放大的，則裝滿清水的透明玻璃酒杯具有凸透鏡的性質(zhì)．

點(diǎn)評(píng)：凸透鏡成像的幾種情況和凸透鏡成實(shí)像的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是解決凸透鏡成像習(xí)題的基礎(chǔ)內(nèi)容，一定要熟練掌握．