Question

某實驗小組進行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗：

（1）由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是

15

cm．
（2）實驗時凸透鏡與光屏的高度已調(diào)好，但燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向

上

（填“上”或“下”）移動．
（3）蠟燭在凸透鏡2倍焦距外的位置時，在凸透鏡另一側(cè)移動光屏，會在光屏上得到一個

倒立

、

縮小

的像，此成像規(guī)律應(yīng)用在

照相機

上（填一種器材名稱）．
（4）如圖乙所示，若在光屏上（光屏未畫出）得到清晰放大的實像，則燭焰應(yīng)位于透鏡左側(cè)a、b、c、d四點中的

c

點，此成像規(guī)律應(yīng)用在

投影儀

上（填一種器材名稱）．
（5）如果蠟燭到凸透鏡距離為9cm，從光屏的一側(cè)透過凸透鏡可以看到一個

正立

、

放大

的像，此成像規(guī)律應(yīng)用在

放大鏡

上（填一種器材名稱）．
（6）實驗中若在光屏上得到一清晰的實像，當(dāng)用黑色硬紙片遮住透鏡的上半部分，則所成的像將會

變暗

（選填“變亮”“不變”“變暗”“只能看見一半”）

Answer 1

分析：（1）通過甲圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距；
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上；
（3）根據(jù)u＞2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像，應(yīng)用是照相機來解答此題；
（4）根據(jù)f＜u＜2f時，凸透鏡成倒立放大的實像，應(yīng)用是投影儀來解答此題，注意在光屏上得到的像都是倒立的；
（5）根據(jù)u＜f時，凸透鏡成正立、放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡來解答此題；
（6）若將凸透鏡遮住一部分，由于折射到像點的光減少，像的大小不變，像將變暗．

解答：解：（1）平行光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于一點，這一點就是焦點．焦點到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是60cm-45cm=15cm．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．由于燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向上調(diào)節(jié)，或?qū)⒐馄料蛏险{(diào)節(jié)；
（3）由于蠟燭在凸透鏡2倍焦距外的位置，所以在光屏上得到一個倒立、縮小的實像；其應(yīng)用是照相機；
（4）由屏上得到清晰放大的實像可知，此像是倒立放大的實像，此時f＜u＜2f時，由圖可知，c點正好在f和2f之間；其應(yīng)用是投影儀；
（5）如果蠟燭到凸透鏡距離為9cm，此時蠟燭在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，從光屏的一側(cè)透過凸透鏡可以看到一個正立、放大的虛像；其應(yīng)用是放大鏡；
（6）用黑色硬紙片遮住透鏡的上半部分，則照射到硬紙片上的光線不能折射到像點，但透鏡的其它部分仍有折射光線的作用，所以在光屏上仍可以成燭焰完整的像，只是折射到像點的光線比原來減少了，像比原來變暗了．
故答案為：（1）15；（2）上；（3）倒立；縮小；照相機；（4）c；投影儀；（5）正立；放大；放大鏡；（6）變暗．

點評：（1）粗測凸透鏡焦距的方法：讓太陽光經(jīng)凸透鏡會聚成最小最亮的光斑，用刻度尺測出亮斑到凸透鏡的距離即為焦距．
（2）掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)．
其中第（6）問中很容易造成錯誤，認(rèn)為凸透鏡被遮住一部分后，將不會成完整的像．要知道此時仍能成完整的像，只是像比原來變暗．