Question

在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中．

（1）如圖1，要使像能夠成在光屏的中央，應將光屏向

下

調(diào)，使它的中心和燭焰、

凸透鏡

的中心在

同一高度

上；
（2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡20cm時，移動光屏至某一位置，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）接著使燭焰向左移動5cm，此時應該將光屏向

左

移到某一位置（選填“左”或“右”），才能在屏上得到

倒立

、

縮小

、

實

像．
（4）如果將透鏡的下半部分遮住，光屏上的像將會

變暗

．
（5）從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開始，向焦點方向移動蠟燭，在這過程中，像到透鏡的距離

增大

 （填“增大”“減小”“不變”）．
（6）如果他在實驗時，無論怎樣移動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凸透鏡（如圖2），就想探究它是否具有凸透鏡的特點．請你幫他想出一個驗證的方法．

Answer 1

分析：（1）為使像能完整成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上．
（2）u=2f，成倒立、等大的實像；
（3）u＞2f，成倒立、縮小的實像；
（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，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實像；
如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．
（5）凸透鏡成實像時，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，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，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）使燭焰向左移動5cm后，此時u=25cm，即u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時像距f＜v＜2f，因此需要將光屏左移；
（4）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當將透鏡的下半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱．
（5）從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開始，向焦點方向移動蠟燭，此時物距減小，則像距增大，即像到透鏡的距離增大，像變大．
（6）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時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，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．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��；實；（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)．

點評：凸透鏡成像的幾種情況和凸透鏡成實像的實驗結(jié)論是解決凸透鏡成像習題的基礎內(nèi)容，一定要熟練掌握．