Question

2．某同學家有一焦距f=5cm的照相機，他為了研究凸透鏡成像的規(guī)律做了如下實驗：
（1）取下鏡頭，讓太陽光正對鏡頭，觀察鏡頭對太陽光的作用：因為鏡頭是一個凸透鏡，所以它對太陽光有會聚作用．
（2）他們依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上（光具座足夠長），但無論怎樣移動蠟燭和光屏，在光屏上始終沒有看到蠟燭所成的像．失敗的原因可能是：凸透鏡、光屏、燭焰的中心未在同一高度上．
（3）當他們分析出實驗失敗的原因并加以改正后，在光屏上得到一個倒立、放大的實像，此時蠟燭到凸透鏡的距離應在5cm至10cm范圍．
（4）裝上鏡頭，用照相機來拍一開花的桃樹的像：
a、拍桃樹的像時，桃樹距鏡頭的距離要大于二倍焦距，桃樹在底片上成倒立、縮小的實像；
b、拍完桃樹的像后，想拍一朵較大的桃花的像，則應靠近（靠近桃樹/遠離桃樹），并使鏡頭伸出去（伸出去/縮回來）．

Answer 1

分析 （1）要解決此題需要照相機的鏡頭是凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚的作用；
（2）不能在光屏上成像，可能是物距小于焦距，成虛像，不能成在光屏上，或物距等于焦距，不能成像，或光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度處；
（3）物體在一倍焦距和二倍焦距之間時，成倒立、放大的實像；
（4）①當物距大于2倍焦距時，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．②凸透鏡成實像規(guī)律，物距越小，成的像越大，像距也越大．

解答 解：（1）照相機的鏡頭是一個凸透鏡，對光線有會聚作用；
（2）光屏上得不到的原因：①凸透鏡、光屏、燭焰的中心未在同一高度上；②蠟燭到凸透鏡的距離在一倍焦距上或小于一倍焦距：⑧光屏移動的范圍小，不能得到像；
（3）蠟燭通過凸透鏡成倒立放大的實像，說明此時蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間；即5cm至10cm；
（4）①用照相機來拍一開花的桃樹的像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，桃樹距鏡頭的距離要大于2倍焦距，桃樹在底片上成倒立的縮小的實像．
②拍完桃樹的像之后，想拍一朵較大的桃花的像，由凸透鏡成實像規(guī)律，物距越小，成的像越大，像距也越大可知．則應使鏡頭靠近桃花，并把鏡頭伸出去．
故答案為：（1）凸透鏡；會聚；（2）凸透鏡、光屏、燭焰的中心未在同一高度上；（3）5cm至10cm；（4）①二倍焦距；倒立、縮小的實；②靠近；伸出去．

點評 凸透鏡成像的規(guī)律及應用，是光學的難點，一定要掌握成像特點與物距、像距的關系，并能靈活運用，實驗中還需注意一些細節(jié)問題，例如焦距的概念、凸透鏡的作用、光屏、凸透鏡和燭焰高度的調(diào)節(jié)等．