Question

3．某同學(xué)利用如圖裝置來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中．

（1）實(shí)驗(yàn)時，調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在凸透鏡的主光軸上；
（2）如圖（1）所示，當(dāng)凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，下列關(guān)于這一成像特點(diǎn)說法正確的是B．
A．所成的像是正立的
B．所成的像是放大的
C．隨著蠟燭在燃燒，光屏上燭焰的像向下運(yùn)動
D．隨著蠟燭在燃燒，要使?fàn)T焰的像仍然呈現(xiàn)在光屏中間，則可以向上調(diào)節(jié)凸透鏡．
（3）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標(biāo)出）光屏上再次成淸晰的像，成的是縮小（放大/縮小/等大）的像．
（4）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如
圖（2）所示．透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L₀-2L（用L₀、L表示）．

Answer 1

分析 （2）要解決此題，需要知道凸透鏡成像的規(guī)律，主要是成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系；凸透鏡成倒立的實(shí)像．所以若成的像靠近光屏的上方，可以相對于凸透鏡向上移動蠟燭，即向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡，使成的像向下移動；或者直接向上移動光屏．這樣都可以使像成在光屏的中央；
（3）當(dāng)物距大于像距成實(shí)像時，應(yīng)該成倒立縮小實(shí)像；
（4））對比（2）（3）成像條件，結(jié)合燭焰和光屏之間距離不變，分析解答．

解答 解：（2）AB、觀察圖可知，蠟燭到凸透鏡的距離小于光屏到凸透鏡的距離，即物距小于像距，由凸透鏡成像的規(guī)律可知，滿足條件u＜f，2f＞v＞f，成倒立放大的實(shí)像；故A錯誤，B正確；
C、實(shí)驗(yàn)一段時間蠟燭變短，由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以光屏上成的像將向上移動；故C錯誤；
D、要使?fàn)T焰的像仍然呈現(xiàn)在光屏中間，則可以向下調(diào)節(jié)凸透鏡；故D錯誤．
故選B．
（3）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標(biāo)出），相等于增大物距，減小像距，當(dāng)光屏上再次成清晰的像時，此時應(yīng)該物距大于二倍焦距，則所成像應(yīng)該為倒立縮小的實(shí)像；
（4）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，成倒立放大實(shí)像條件是f＜U＜2f，如圖2所示，則該透鏡焦距f＜L；當(dāng)凸透鏡移至B位置時，因?yàn)樵诠鈱紊铣霈F(xiàn)清晰的像，根據(jù)光的可逆性原理，可以假設(shè)蠟燭在光屛位置時，像應(yīng)成在原蠟燭位置，因此，光屏到透鏡位置B的距離應(yīng)為L，故透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L₀-2L．
故答案為：（2）B；（3）縮小；（4）L₀-2L．

點(diǎn)評 此題主要考查學(xué)生對于凸透鏡成像規(guī)律的理解和掌握，熟記成像條件，靈活運(yùn)用是解決實(shí)際問題的關(guān)鍵．