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，進行了如下操作并得到了相關結論．請你將空缺部分補充完整．

（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，并使燭焰、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）按要求進行觀察和測量，并將觀測情況記錄在表中．

實驗序號	物距μ/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的實像
4	15	--	倒立、放大的實像
5	5	--	倒立、放大的虛像

①表中實驗序號2中像的性質(zhì)為倒立、縮�。ā胺糯蟆�、“縮小”或“等大”）、實像．
②當燭焰從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向遠離（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．
（4）實驗中，某同學在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，如圖2所示（P點是2倍焦距處）．請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點處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，是因為此時物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像．
（6）如果實驗時不小心將透鏡碰壞了一半，用剩余的一半做實驗，則光屏上能夠成一個完整的像（選填“能夠”或“不能”），此時像的亮度將發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物距等于2倍焦距時，成倒立縮小的實像．根據(jù)物距計算出焦距．
（2）在實驗前要調(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與物距像距之間的關系，若物距大于2f，則成倒立、縮小的實像；成實像時，遵循物近像遠像變大的原則．
（4）在探究凸透鏡成像特點的實驗中，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）當物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像，而虛像不能在光屏上呈現(xiàn)；此時物像在同一側．
（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，會聚在凸透鏡另一側的光屏上，形成物體的實像；
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，當物距等于20cm時，成倒立等大的實像，所以20cm等于2倍焦距，則f=10cm．
（2）實驗前要調(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、縮小的實像．
②成實像時，物近像遠像變大，所以燭焰從遠處向透鏡靠近，像將遠離透鏡，則光屏應向遠離透鏡的方向移動．
（4）由圖可知，像在光屏上的位置偏高，因為成的是倒立的像，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點處，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像，而且物像在同一側，因此要想看到這個像，應從圖中的C箭頭所指的方向去觀察．
（6）凸透鏡成實像時，不小心將透鏡碰壞了一半，用剩余的一半做實驗，總會有一部分光通過剩余部分的凸透鏡而會聚成像，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遠離；（4）將光屏向上調(diào)；（5）物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像；（6）能夠；亮度．

點評 此題主要考查了凸透鏡成像規(guī)律的應用，首先熟練掌握凸透鏡成像的特點與物距像距之間的關系，同時學會對規(guī)律進行總結，知道成實像時，“物近像遠像變大”．知道為使像能成在光屏的中央，應使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．