Question

7．在“研究凸透鏡成像條件”的實(shí)驗(yàn)中小利同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的像如圖 a、b所示，請回答下列問題．

（1）光具座上有A、B、C三個(gè)位置用于放置蠟燭、凸透鏡、光屏（如圖a），在放置上述三個(gè)器材時(shí)，應(yīng)使它們的中心高度在同一水平直線上．
（2）將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距是10cm．
（3）圖a中所觀察到的像是倒立放大的實(shí)像．（描述要完整）
（4）從圖中的現(xiàn)象可知蠟燭到凸透鏡的距離的范圍是10cm和20cm之間．
（5）利用凸透鏡的這一成像原理可制成投影儀．
（6）若在如圖a中的情況下，再把蠟燭與透鏡的距離增大10cm，則增大后所成的像是倒立縮小的實(shí)像（描述要完整），根據(jù)這一成像原理可制成照相機(jī)．
（7）在光屏上得到燭焰的清晰的像后，如果將透鏡的下半部分遮住，我們將看到燭焰的C（A．上半部分  B．下半部分   C．全部，用代號填寫）的像，像的亮度將變變暗．
（8）小莉同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，如圖 b所示，若要使?fàn)T焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)將光屏向上（填“上”、“下”）調(diào)節(jié)．

Answer 1

分析 （1）要知道在實(shí)驗(yàn)中，為使?fàn)T焰的像能成在光屏的中心，需要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心位置跟燭焰中心的位置大致在同一高度．
（2）平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上的點(diǎn)即為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到到光心的距離即為焦距．
（3）～（6）凸透鏡成像規(guī)律：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．
（7）將凸透鏡的一部分遮住后，其它部分仍能折射光而成完整的像，只是像比原來變暗．
（8）凸透鏡成倒立的實(shí)像，若燭焰的像成在光屏的上方，說明光屏的位置太靠下，所以光屏要向上移動(dòng)．

解答 解：
（1）為使?fàn)T焰的像能成在光屏的中心，需要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心位置跟燭焰中心的位置高度大致在在同一水平直線上．
（2）凸透鏡正對太陽光時(shí)，光線平行于主光軸，光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（3）由圖知，像比物體大，是倒立的，能夠在光屏上呈現(xiàn)，所以為實(shí)像，所以成的是倒立、放大的實(shí)像；
（4）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)物距處于f和2f之間，即處于10cm和20cm之間．
（5）幻燈機(jī)或投影儀是根據(jù)凸透鏡成倒立放大實(shí)像的原理制成的．
（6）再把蠟燭與透鏡的距離增大10cm，則物距大于2f，成倒立縮小的實(shí)像，根據(jù)這一成像原理可制成照相機(jī)．
（7）如果將透鏡的下半部分遮住，則其上半部分仍能折射光線，成蠟燭完整的像；但像的亮度變暗．
（8）光屏上承接燭焰的像偏高，要想讓像成在光屏的中央，應(yīng)當(dāng)將凸透鏡向下調(diào)節(jié)．或?qū)⒐馄料蛏弦苿?dòng)．
故答案為：（1）在同一水平直線上；（2）10；（3）倒立放大的實(shí)；（4）10cm和20cm之間；（5）投影儀；（6）倒立縮小的實(shí)；（7）C；變暗；（8）上．

點(diǎn)評 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律，一定要熟練掌握凸透鏡成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系．掌握凸透鏡成像規(guī)律并能靈活運(yùn)用分析實(shí)際問題．