Question

15．在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，光屏上出現(xiàn)了一個(gè)與燭焰大小基本相等的清晰的像，如圖所示，此時(shí)，物距u和相距v的關(guān)系是u=v，且物距等于兩倍焦距．
（1）可知此透鏡的焦距是15厘米
（2）保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡移到A點(diǎn)，移動(dòng)光屏，光屏上再次出現(xiàn)了一個(gè)像，這個(gè)像是倒立、縮小的實(shí)像（填像的性質(zhì)）
（3）保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡移到B點(diǎn)，移動(dòng)光屏，光屏上再次出現(xiàn)了一個(gè)像，這個(gè)像是倒立、放大的實(shí)像（填像的性質(zhì)）
（4）繼續(xù)移動(dòng)凸透鏡到C點(diǎn)，此時(shí)通過(guò)凸透鏡所成的像必定是正立、放大的虛像（填像的性質(zhì)）
（5）若把凸透鏡固定在A點(diǎn)不動(dòng)，把蠟燭從0刻度向B點(diǎn)移動(dòng)，此時(shí)為了找像，應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離透鏡（填“遠(yuǎn)離透鏡”或“靠近透鏡”）的方向移動(dòng)．光屏上的像的大小變化情況是逐漸增大．
A．逐漸增大   B．逐漸減小    C．不變     D．先變小再變大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像中u=2f，成倒立等大的實(shí)像，v=2f，可計(jì)算焦距．
（2）當(dāng)u＞2f時(shí)，2f＞v＞f，成倒立、縮小的實(shí)像．
（3）當(dāng)2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．
（4）當(dāng)u＜f時(shí)，像物在透鏡的同側(cè)，成正立、放大的虛像．
（5）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大．

解答 解：（1）由圖可知，在光屏上得到一個(gè)清晰、等大、倒立的像，由凸透鏡成像中u=2f，成倒立等大的實(shí)像，v=2f，可得2f=30cm，f=15cm．
（2）保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡移到A點(diǎn)，即此時(shí)滿足u＞2f時(shí)，2f＞v＞f，成倒立縮小的實(shí)像；
（3）保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡移到B點(diǎn)，即此時(shí)滿足2f＞u＞f時(shí)，v＞2f，成倒立放大的實(shí)像；
（4）繼續(xù)移動(dòng)凸透鏡到C點(diǎn)，即此時(shí)滿足u＜f時(shí)，像物在透鏡的同側(cè)，成正立、放大的虛像；
（5）若把凸透鏡固定在A點(diǎn)不動(dòng)，把蠟燭從0刻度向B點(diǎn)移動(dòng)，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大可知，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)，此時(shí)的像與原來(lái)的像相比逐漸增大．
故答案為：u=v；（1）15；（2）倒立、縮小的實(shí)像；（3）倒立、放大的實(shí)像；（4）正立、放大的虛像；（5）遠(yuǎn)離透鏡；逐漸增大．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用是凸透鏡成像習(xí)題中重要依據(jù)，能根據(jù)所給的條件判斷凸透鏡的成像情況及其應(yīng)用，一定要熟練掌握．