Question

7．小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論．請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整．

（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是使像呈在光屏的中心．
（3）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μ/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實(shí)像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的實(shí)像
4	15	--	倒立、放大的實(shí)像
5	5	--	倒立、放大的虛像

①表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中像的性質(zhì)為倒立、縮�。ā胺糯蟆�、“縮小”或“等大”）、實(shí)像．
②當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．
（4）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，如圖2所示（P點(diǎn)是2倍焦距處）．請(qǐng)你寫出一條解決的方法：將光屏向上調(diào)．
（5）再把蠟燭移到B點(diǎn)處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，是因?yàn)榇藭r(shí)物體處于一倍焦距之內(nèi)時(shí)，成的是一個(gè)正立、放大的虛像．
（6）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心將透鏡碰壞了一半，用剩余的一半做實(shí)驗(yàn)，則光屏上能夠成一個(gè)完整的像（選填“能夠”或“不能”），此時(shí)像的亮度將發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像．根據(jù)物距計(jì)算出焦距．
（2）在實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整蠟燭、透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度處，這樣可以使像成在光屏的中央．
（3）掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距像距之間的關(guān)系，若物距大于2f，則成倒立、縮小的實(shí)像；成實(shí)像時(shí)，遵循物近像遠(yuǎn)像變大的原則．
（4）在探究凸透鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，必須調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，這樣像才能成在光屏的中央．
（5）當(dāng)物體處于一倍焦距之內(nèi)時(shí)，成的是一個(gè)正立、放大的虛像，而虛像不能在光屏上呈現(xiàn)；此時(shí)物像在同一側(cè)．
（6）凸透鏡成像光的折射現(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）由表知，當(dāng)物距等于20cm時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，所以20cm等于2倍焦距，則f=10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）①2f=2×10cm=20cm，2中物距為25cm，大于2f，所以成倒立、縮小的實(shí)像．
②成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，所以燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近，像將遠(yuǎn)離透鏡，則光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)．
（4）由圖可知，像在光屏上的位置偏高，因?yàn)槌傻氖堑沽⒌南�，所以可以將光屏向上調(diào)，使蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度．
（5）再把蠟燭移到B點(diǎn)處，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)物體處于一倍焦距之內(nèi)時(shí)，成的是一個(gè)正立、放大的虛像，而且物像在同一側(cè)，因此要想看到這個(gè)像，應(yīng)從圖中的C箭頭所指的方向去觀察．
（6）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，不小心將透鏡碰壞了一半，用剩余的一半做實(shí)驗(yàn)，總會(huì)有一部分光通過剩余部分的凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被碰壞，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱，變暗了．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；使像呈在光屏的中心；（3）①縮小；②遠(yuǎn)離；（4）將光屏向上調(diào)；（5）物體處于一倍焦距之內(nèi)時(shí)，成的是一個(gè)正立、放大的虛像；（6）能夠；亮度．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，首先熟練掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距像距之間的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)對(duì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，知道成實(shí)像時(shí)，“物近像遠(yuǎn)像變大”．知道為使像能成在光屏的中央，應(yīng)使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．