Question

在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中：?
（1）在

光具座

上從左到右依次放置蠟燭、

凸透鏡

和

光屏

，并調(diào)整它們的高度，使三者的中心在

同一高度

，?如在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，如圖1所示，你解決的方法是

升高蠟燭高度

．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭越燒越短，你將看到屏上的像向

上

（填“上”或“下”）移動(dòng)
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，用黑紙將凸透鏡遮掉一半，像的形狀

不變

（填“變”或“不變”），但像的亮度將

變暗

（填“變亮”或“變暗”）．?
（4）如圖2所示，光屏上出現(xiàn)了清晰的燭焰的像，則此像的性質(zhì)是

倒立放大的實(shí)像

．生活中的

投影儀

就是利用此原理工作的．?
（5）根據(jù)圖中提供的數(shù)據(jù)，可判斷出此凸透鏡的焦距大致在

5cm～7.5cm

范圍之內(nèi)．
（6）由實(shí)驗(yàn)可知，凸透鏡成實(shí)像的條件是

物距大于焦距

，

二倍焦距

是成放大的像與縮小的像的分界點(diǎn)．
（7）小明在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠟燭移動(dòng)到一定位置時(shí)，無論如何移動(dòng)光屏，都找不到像，分析出現(xiàn)這種情況的原因：

物距等于或小于焦距

．

Answer 1

分析：（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央．
（2）凸透鏡成像時(shí)，一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小．
（3）根據(jù)射向過光心不改變方向，判斷當(dāng)蠟燭縮短時(shí)，像的位置變化情況．
（4）凸透鏡成像時(shí)，物體有無數(shù)條光線射向凸透鏡，經(jīng)過凸透鏡折射后會聚成像，折射光線越多，會聚成的像越清晰．
（5）根據(jù)物距和像距的關(guān)系判斷凸透鏡成像情況：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像；物距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像．
（6）凸透鏡成像時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．根據(jù)物距和焦距的關(guān)系確定凸透鏡的焦距取值范圍．
（7）當(dāng)物體在焦點(diǎn)上或物距小于焦距時(shí)，凸透鏡不成像或成虛像，在光屏上不能得到像．

解答：解：（1）在光具座上從左到右依次放置蠟燭、凸透鏡和光屏，并調(diào)整它們的高度，使三者的中心在同一高度；由圖1所示可知，物距大于2倍焦距，在光屏上將得到倒立的像，但像的位置偏高，可以升高蠟燭的高度，使蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度．
（2）蠟燭不斷燃燒，蠟燭逐漸變短，過光心的光線不改變方向，像逐漸向上移動(dòng)．
（3）一個(gè)物體有無數(shù)個(gè)點(diǎn)組成，任何一個(gè)點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，無數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后有無數(shù)條折射光線，用紙遮住凸透鏡的一半，折射光線減半，會聚成像的大小不變，像會變暗．
（4）由圖可知，相距大于物距，光屏上成像實(shí)像，由凸透鏡成像規(guī)律可知：凸透鏡成倒立放大的實(shí)像．投影儀就是根據(jù)凸透鏡能能倒立、放大的實(shí)像的原理制成的．
（5）光屏上成倒立、放大的實(shí)像，物距u=15cm-5cm，像距v=30cm-15cm=15cm，
所以2f＞10cm＞f，15cm＞2f，解不等式得，7.5cm＞f＞5cm，所以凸透鏡的焦距范圍為5cm～7.5cm．
（6）凸透鏡成實(shí)像的條件是物距大于焦距，二倍焦距是成放大的像與縮小的像的分界點(diǎn)
（7）小明無論如何移動(dòng)光屏，都找不到像，說明此時(shí)不成像，或者成的是虛像，即蠟燭位于焦點(diǎn)上或焦點(diǎn)以內(nèi)．
故答案是：（1）光具座；凸透鏡；光屏；同一高度；升高蠟燭高度；（2）上（3）不變；變暗；（4）倒立放大的實(shí)像；投影儀；（5）5cm～7.5cm；（6）物距大于焦距；二倍焦距；（7）物距等于或小于焦距．

點(diǎn)評：本題考查了凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的安裝器材、一倍焦距分虛實(shí)、二倍焦距分大小、像的移動(dòng)情況、遮住凸透鏡的一部分像的變化情況、凸透鏡的三種成像情況、凸透鏡焦距的取值范圍等，考查的知識比較全，掌握此題，基本上掌握了凸透鏡成像習(xí)題的大部分．