Question

在探究凸透鏡規(guī)律成像的試驗(yàn)中．
（1）小明和他的同學(xué)找來了一塊透鏡，很快他們就用簡便易行的方法確定了這是一塊凸透鏡，請你說說他們所用的方法是：______．
（2）接著小明將蠟燭，凸透鏡，光屏置于光具座上，如下圖A處放_(tái)_____，B處放_(tái)_____，C處放置______，且讓它們在同一高度上．
（3）探究過程中當(dāng)燭焰放在距凸透鏡20cm處時(shí)，移動(dòng)光屏至某位置，在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，則凸透鏡的焦距是______cm．
（4）當(dāng)燭焰位于凸透鏡某一位置時(shí)，燭焰通過凸透鏡恰好在光屏上得到一個(gè)縮小倒立的像，若保持透鏡位置不變，把燭焰與光屏的位置對調(diào)一下，則在光屏上還能出現(xiàn)燭焰的像嗎？若有像，你認(rèn)為應(yīng)該是怎樣的像？______．
（5）當(dāng)燭焰置于距離凸透鏡5cm處時(shí)，你判斷光屏上還能得到燭焰的像嗎？為什么？
______．
（6）在探究實(shí)驗(yàn)中，小明不慎將凸透鏡邊緣摔倒一塊，請問你小明能用這塊破損的凸透鏡繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)嗎？如果能，那么成像效果與原來相比有什么差異？
______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)凸透鏡的形狀特征來判斷，中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡．
（2）“研究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一直線上，并且在同一高度，燭焰的像才能呈在光屏的中心．
（3）凸透鏡成像時(shí)，U=2f，成倒立、等大的實(shí)像，根據(jù)這種方法能求出凸透鏡的焦距．
（4）燭焰放在凸透鏡的二倍焦距以外，在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間得到倒立、縮小的實(shí)像．
凸透鏡的位置不變，調(diào)換燭焰和光屏的位置，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，在凸透鏡的二倍焦距以外光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像．
（5）凸透鏡成像規(guī)律中，u＜f，成正立放大的虛像．
（6）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的成因．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，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．
解答：解：（1）可通過觀察法來確定，中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡．
故答案為：觀察中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡．
（2）如圖蠟燭放在A處，凸透鏡放在B處，C處放，而且為了使像呈在光屏的中心，燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度．
故答案為：蠟燭；凸透鏡；光屏．
（3）當(dāng)燭焰放在距凸透鏡20cm處時(shí)，在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，20cm=2f，所以f=10cm．
故答案為：10．
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、縮小的實(shí)像．
燭焰和光屏對調(diào)位置以后，2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的實(shí)像．
故答案為：倒立、放大的實(shí)像．
（5）當(dāng)蠟燭與凸透鏡距離小于5cm時(shí)，即u＜f時(shí)，成正立放大的虛像，實(shí)像能在光屏上承接，虛像不能在光屏上承接，在物體的這一側(cè)將看到成正立放大的虛像．
故答案為：不能，因?yàn)楣馄敛荒艹薪犹撓瘢?br />（6）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，小明不慎將凸透鏡邊緣摔倒一塊，那么整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分沒有，但總會(huì)有一部分光通過下半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一部分沒有，因此折射出的光線與原來相比減少了一些，但仍能成像，只是亮度會(huì)減弱．
故答案為：像是完整的，亮度變暗．
點(diǎn)評：解答（6）小題時(shí)，很容易出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤答案，由于將凸透鏡上部碰掉一塊，上面的光線不能通過，故缺少上半部分．有的同學(xué)考慮的更仔細(xì)，凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以應(yīng)該是缺少下部分．出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因是對其成像的具體過程不清楚造成的，如果掌握了物體的成像光路圖，此題就容易解決了．