Question

在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，所用凸透鏡的焦距是10cm．用米尺在水平桌面上畫一直線并標明刻度，將透鏡固定在50cm處，如圖所示．

（1）當把點燃的蠟燭放在20cm處時，沿直線無論怎樣移動光屏都承接不到像，原因可能是

燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度

．
（2）重新調(diào)整后，保持透鏡的位置不變，當把光屏放到75cm處時，移動蠟燭能在光屏上得到一個

放大

（選填“放大”或“縮小”）、

倒

（選填“正”或“倒”）立的實像．
如果此時透鏡上落下一只小蟲，則光屏上的像有何變化？

像的大小不變，像變暗

．
（3）當把蠟燭移到10cm處時，移動光屏可得到一個

縮小

的像（選填“放大”或“縮小”）．照相機、投影儀、放大鏡這三種光學儀器正常使用時，與這種成像情況一致的是

照相機

．
（4）實驗中，蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像

向上

選填“向上”、“向下”或“不”）移動．為使像成在光屏中央，可把透鏡向

下

移．
（5）此時，小剛把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，結(jié)果光屏上原來清晰的像變得模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應將光屏向

遠離

（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡的方向移動，才能使蠟燭的像變得清晰．

Answer 1

分析：（1）從以下三個方面進行分析：
若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點上，不能成像．
（2）知道凸透鏡和光屏的位置，求出像距，根據(jù)像距和焦距的關(guān)系，判斷凸透鏡的成像情況．
物體有無數(shù)點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點的像．
當小蟲遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像．
（3）知道蠟燭和凸透鏡的位置，求出物距，根據(jù)物距和焦距的關(guān)系，判斷凸透鏡的成像情況和應用．
（4）根據(jù)光線過光心不改變方向判斷像的位置和凸透鏡的移動情況．
（5）凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使原來會聚成像的光線錯后會聚，要使光屏接到清晰的像，光屏要遠離凸透鏡．

解答：解：（1）如圖，蠟燭在20cm處，凸透鏡在50cm處，物距為u=50cm-20cm=30cm，排除蠟燭在焦點上和在焦點以內(nèi)，所以光屏上接不到像是因為燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度．
（2）凸透鏡在50cm處，當把光屏放到75cm處時，像距為v=75cm-50cm=25cm，凸透鏡的焦距為10cm，v＞2f，成倒立、放大的實像．
小蟲遮住凸透鏡的一部分，物體上任一點射向凸透鏡的另一部分，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．
（3）當把蠟燭移到10cm處時，凸透鏡在50cm處，物距u=50cm-10cm=40cm，凸透鏡的焦距為10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
（4）實驗中，蠟燭越燒越短，根據(jù)光線過光心不改變方向，像向光屏的上方移動．為使像在光屏的中心位置，蠟燭向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動．
（5）小剛把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，像錯后會聚，結(jié)果光屏上原來清晰的像變得模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應將光屏遠離凸透鏡．
故答案為：（1）燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；（2）放大；倒；像的大小不變，像變暗；（3）縮�。徽障鄼C；（4）向上；下；（5）遠離．

點評：（1）正確理解凸透鏡對光線的會聚作用和凹透鏡對光線的發(fā)散作用：
凸透鏡的會聚作用是使原來的光路變窄，會聚的光線提前會聚，平行光會聚成點，發(fā)散的光線變?yōu)槠叫泄饣虬l(fā)散小一些的光線．
凹透鏡的發(fā)散作用是使原來的光路變寬，會聚的光線錯后會聚，平行光線變得發(fā)散，發(fā)散的光線變得更散．
（2）根據(jù)光線過不改變方向判斷像的位置，是很常用的方法，一定要掌握．
（3）凸透鏡成像的三種情況和應用，是凸透鏡成像習題的重要依據(jù)．