Question

30、某實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)初二（1）班李強(qiáng)同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中遇到了如下困惑．請(qǐng)聰明的你幫助他解決．
困惑一：當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離大于1倍焦距同時(shí)小于2倍焦距時(shí)，在透鏡的另一側(cè)的光屏上得到一個(gè)倒立的清晰的像．如果他想使光屏上成的像變小且清晰，該如何調(diào)整？
（1）你的調(diào)整方法是：

凸透鏡不動(dòng)．將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，并使光屏靠近凸透鏡

．
困惑二：如果用不透明紙將凸透鏡的上半部分擋住，則光屏上還能出現(xiàn)像，但像的亮度變?nèi)�，�?qǐng)你解釋原因？
（2）你的解釋是：

透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過(guò)透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的上半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過(guò)下半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來(lái)相同；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來(lái)相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱

．
困惑三：李強(qiáng)同學(xué)還想知道蠟燭火焰在光屏上成的像左右是否顛倒．請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
（3）你的設(shè)計(jì)方法是：

兩個(gè)蠟燭并排放置且燭焰高度不同．然后觀察光屏上兩個(gè)燭焰像的情況

．

Answer 1

分析：（1）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：物距小于焦距成正立放大虛像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距．
物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
成實(shí)像時(shí)：物像異側(cè)，物距變大，像距變小，像變小；物距變小，像距變大，像變大．
（2）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的成因．凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；
如果凸透鏡的口徑大，透過(guò)的光多，像就亮；口徑小，透過(guò)的光少，像就暗；
（3）根據(jù)兩個(gè)蠟燭并排放置且燭焰高度不同去設(shè)計(jì)方案．

解答：解：（1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：成實(shí)像時(shí)：物像異側(cè)，物距變大，像距變小，像變��；物距變小，像距變大，像變大．所以可以凸透鏡不動(dòng)．將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，并使光屏靠近凸透鏡．
故答案為：凸透鏡不動(dòng)．將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，并使光屏靠近凸透鏡．
（2）透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過(guò)透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的上半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過(guò)下半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來(lái)相同；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來(lái)相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱．
故答案為：雖然上半部分被擋住，但光線還可以通過(guò)下半部分折射成像，但光線減少，故所成的像亮度變?nèi)?BR>（3）將兩個(gè)蠟燭并排放置且燭焰高度不同．然后觀察光屏上兩個(gè)燭焰像的情況即可．
（或用嘴輕輕的吹燭焰使其左右擺動(dòng)．然后觀察光屏上燭焰像的變化情況；或用物體在燭焰前擋住左側(cè)或右側(cè)一部分火焰．然后觀察光屏上燭焰像的變化情況．）說(shuō)明：其它方法合理的也可得滿分

點(diǎn)評(píng)：考查凸透鏡成像規(guī)律，本題注意凸透鏡是由很多個(gè)三棱鏡組成的，光經(jīng)過(guò)透鏡折射后會(huì)聚成像，擋住一部分光不會(huì)影響所成的像，只是亮度變暗；此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)手操作一下，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，感性認(rèn)識(shí)印象會(huì)更深．還有后面的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生親自試驗(yàn)一下，效果會(huì)更好．