Question

13．小華想探究凸透鏡成像規(guī)律．實驗桌上有A、B、C三個凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為10cm，凸透鏡B的焦距為50cm，凸透鏡C的焦距未知．光具座上標(biāo)尺的刻度范圍如圖所示．

（1）小華想探究凸透鏡成實像的規(guī)律，應(yīng)選用A凸透鏡（選填“A”或“B”）．實驗過程中，他點燃蠟燭后，首先調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏使它們的中心跟燭焰的中心大致在同一高度上：如果他將點燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時，移動光屏，直到光屏上呈現(xiàn)出燭焰清晰的像，則該像是倒立、縮小的實像．（選填“放大”“縮小”或“等大”）
（2）小華將凸透鏡C固定在光具座上50cm刻線處，當(dāng)燭焰在光具座上30cm到40cm刻線之間時，燭焰的像是放大、倒立的實像；當(dāng)燭焰在光具座上0cm到30cm刻線之間時，燭焰的像是縮小、倒立的實像．由此可判斷燭焰在光具座上45cm刻線處時，燭焰的像是放大、正立的虛像．
（3）實驗過程中，小華如果用紙板遮住透鏡的下半部，則屏上的像的亮度變暗（選填“不變”、“變亮”或“變暗”，像仍（選填“仍”“不”）完整．

Answer 1

分析 要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．凸透鏡成像規(guī)律：①物距小于焦距時，成正立、放大的虛像．
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，成倒立、放大的實像．
③物距等于二倍焦距時，成倒立、等大、實像．
④物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像．
在此題中要根據(jù)光具座的長度選擇合適的凸透鏡．
實驗中，用紙板遮住透鏡的下半部，仍能成完整的像，只是像會變暗一些．

解答 解：（1）探究凸透鏡成實像的規(guī)律，分別要使物距小于f、大于f而小于2f、大于2f，而光具座的長度為100cm．所以不能選擇f=50cm的凸透鏡B．應(yīng)選擇f=10cm的透鏡A．驗過程中，他點燃蠟燭后，首先調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏使它們的中心跟燭焰的中心大致在同一高度上；
小華將點燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時，物距u＞2f．所以成倒立、縮小的實像．
（2）由圖知，凸透鏡在50cm處，當(dāng)燭焰在光具座上30cm到40cm刻線之間時，燭焰的像是放大、倒立的實像，說明此時蠟燭處于f和2f之間；當(dāng)燭焰在光具座上0cm到30cm刻線之間時，燭焰的像是縮小、倒立的實像，說明此時蠟燭在2倍焦距之外．所以當(dāng)物體在30cm處時，u=50cm-30cm=20cm為2倍焦距處．因此f=10cm．
燭焰在光具座上45cm刻線處時，u=50cm-45cm=5cm＜f，所以成正立、放大的虛像．
（3）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
故答案為：（1）A；同一高度；縮小；（2）正立；虛；（3）變暗；仍．

點評 此題探究凸透鏡成像的規(guī)律實驗，考查了對凸透鏡的選擇，同時還考查了對凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，一定要熟練掌握凸透鏡成像特點與物距之間的關(guān)系．