Question

15．在研究凸透鏡成像的實驗中，光屏上出現了一個與燭焰大小基本相等的清晰的像，如圖所示，此時，物距u和相距v的關系是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，移動光屏，光屏上再次出現了一個像，這個像是倒立、縮小的實像（填像的性質）
（3）保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡移到B點，移動光屏，光屏上再次出現了一個像，這個像是倒立、放大的實像（填像的性質）
（4）繼續(xù)移動凸透鏡到C點，此時通過凸透鏡所成的像必定是正立、放大的虛像（填像的性質）
（5）若把凸透鏡固定在A點不動，把蠟燭從0刻度向B點移動，此時為了找像，應將光屏向遠離透鏡（填“遠離透鏡”或“靠近透鏡”）的方向移動．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）根據凸透鏡成像中u=2f，成倒立等大的實像，v=2f，可計算焦距．
（2）當u＞2f時，2f＞v＞f，成倒立、縮小的實像．
（3）當2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
（4）當u＜f時，像物在透鏡的同側，成正立、放大的虛像．
（5）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大．

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

點評 凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題中重要依據，能根據所給的條件判斷凸透鏡的成像情況及其應用，一定要熟練掌握．