Question

15．小明所在小組用一個(gè)未知焦距的凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律：
他們按要求進(jìn)行觀察和測(cè)量，并將觀測(cè)情況記錄在表中：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距/cm	像距/cm	像的性質(zhì)
1	20	6.7	倒立、縮小的實(shí)像
2	15	7.5
3	10	10	倒立、等大的實(shí)像
4	7.5		倒立、放大的實(shí)像
5	4	-	正立、放大的虛像

（1）由序號(hào)3可知此凸透鏡的焦距為5cm．
（2）仿照表格，寫出實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中像的性質(zhì)為倒立、縮小的實(shí)像，實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中像距的大小為15cm．
（3）一位同學(xué)將遠(yuǎn)視眼鏡放在燭焰和凸透鏡之間，移動(dòng)光屏的位置，直至光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，取走遠(yuǎn)視眼鏡，屏上的像變模糊了，此時(shí)要使屏上的像變清晰，應(yīng)向遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡方向移動(dòng)光屏或?qū)⑾灎T遠(yuǎn)離 （填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡方向移動(dòng)．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭越燒越短，你將看到屏上的像向上（填“上”或“下”）移動(dòng)．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用黑紙將凸透鏡遮掉一半，像的形狀不變 （填“變化”或“不變”），但像的亮度將變暗 （填“不變”“變亮”或“變暗”）．
（6）小明將蠟燭由距此透鏡90cm處移至距透鏡120cm處的過(guò)程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為5 cm．因?yàn)楫?dāng)物體到凸透鏡的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二倍焦距時(shí)，像距稍大于焦距．

Answer 1

分析 （1）u=2f，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，一般用來(lái)測(cè)量凸透鏡的焦距．
（2）u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；光的折射中光路是可逆的；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．
（3）遠(yuǎn)視眼鏡即為凸透鏡，凸透鏡能使光線會(huì)聚的特點(diǎn)，在眼睛前面放一個(gè)凸透鏡，就能使來(lái)自近處物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上．
（4）根據(jù)射向過(guò)光心不改變方向，判斷當(dāng)蠟燭縮短時(shí)，像的位置變化情況．
（5）凸透鏡成像時(shí)，物體有無(wú)數(shù)條光線射向凸透鏡，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后會(huì)聚成像，折射光線越多，會(huì)聚成的像越清晰．
（6）物遠(yuǎn)像近像變小，當(dāng)物距很大時(shí)，像距非�？拷�焦點(diǎn)．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)3，成倒立、等大的實(shí)像，則u=v=2f=10cm，所以凸透鏡的焦距是：f=5cm．
（2）實(shí)驗(yàn)2，物距為15cm，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
實(shí)驗(yàn)2中，物距為15cm時(shí)像距為7.5cm，根據(jù)光的折射中光路是可逆的，所以實(shí)驗(yàn)4中，物距是7.5cm時(shí)，像距是15cm．
（3）因凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，可使遠(yuǎn)視眼看物體時(shí)使來(lái)自近處的物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上．當(dāng)使用遠(yuǎn)視眼鏡時(shí)，會(huì)使像靠近凸透鏡，如拿走遠(yuǎn)視眼鏡，必須使光屏遠(yuǎn)離凸透鏡才可以；或者將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)，使像成在光屏上．
（4）射向凸透鏡光心的光線不改變方向，實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭越燒越短，所以像的位置向上移動(dòng)．
（5）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的形狀不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗．
（6）當(dāng)物體到凸透鏡的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二倍焦距時(shí)，像距稍大于焦距，所以小明將蠟燭由距透鏡90cm處移至距透鏡120cm處的過(guò)程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為5cm．
故答案為：
（1）5；
（2）倒立、縮小的實(shí)像；15；
（3）遠(yuǎn)離； 遠(yuǎn)離；
（4）上；
（5）不變；變暗；
（6）5；當(dāng)物體到凸透鏡的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二倍焦距時(shí)，像距稍大于焦距．

點(diǎn)評(píng) 此題通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，做到靈活運(yùn)用．