Question

11．小明做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗：
（1）如圖，要使像能夠成在光屏的中央，應將光屏向下調，使它的中心和燭焰、透鏡的中心在同一高度上．
（2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是7.5cm．
（3）接著使燭焰向左移動5cm，此時應該將光屏向左移到某一位置（選填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、縮小、實像．
（4）如果他在實驗時，無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像，可能的兩個原因是：
A．物距小于焦距．
B．物距等于焦距．
（5）他將燭焰放在焦點處，發(fā)現在光屏上出現了一個倒立放大的實像，同時透過凸透鏡他又看到了一個正立放大的虛像．原因是燭焰較大，一部分在一倍焦距以內，一部分在一倍焦距到兩倍焦距之間．
（6）如果將透鏡的下半部分遮住，光屏上的像將會孌暗但完整．

Answer 1

分析 （1）為了使燭焰的像能成在光屏的中心，需要調節(jié)燭焰、光心和光屏的中心在同一高度．
（2）根據凸透鏡成像的規(guī)律：u=2f，成倒立等大的實像，應用是測焦距．
（3）凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實像，照相機就是利用這一原理制成的；
（4）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（5）凸透鏡成像的三種情況的物距和像的性質．
u＞2f，成倒立、縮小的實像；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像；
u＜f，成倒正立、放大的虛像．
（6）若將凸透鏡的部分遮住，則凸透鏡的其它部分仍能折射光線而成像，但像比原來變暗．

解答 解：（1）由圖可知，光屏的位置偏高，在此實驗中，為使燭焰的像成在光屏的中央，需要使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，因此應將光屏向下調整．
（2）根據題意，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，說明此時滿足15cm=u=2f，所以f=7.5cm；
（3）當使燭焰向左移動5cm，則u=15cm+5cm=20cm＞2f，即物距增大，那么像距要減小
則此時應該將光屏向左移到某一位置，這樣在光屏上才能得到倒立、縮小、清晰的像．
（4）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．故有以下三種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
（5）燭焰較大，一部分在一倍焦距以內，成一個正立放大的虛像，一部分在一倍焦距到兩倍焦距之間成一個倒立放大的實像；
（6）紙擋住凸透鏡的下半部分，凸透鏡的上半部分仍恩能成完整的像，但像比原來變暗了．
故答案為：（1）下；同一高度；（2）7.5；（3）左，倒立，縮小，實；（4）物距小于焦距；物距等于焦距；（5）燭焰較大，一部分在一倍焦距以內，一部分在一倍焦距到兩倍焦距之間；（6）孌暗但完整．

點評 凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實像，應用是照相機；u=2f，成倒立等大的實像，應用是測焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的實像，應用是投影儀；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虛像，應用是放大鏡．