Question

14．小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時，

（1）如圖1，小明將蠟燭沿主光軸由距透鏡90cm移至120cm的過程中，發(fā)現燭焰在圖示位置光屏上的像一直比較清晰，該凸透鏡的焦距約為5 cm．
（2）如圖2，保持蠟燭和光屏位置不變，只移動凸透鏡的情況下，發(fā)現它在光屏上都不能成清晰的像，他猜想造成上述現象的原因是：蠟燭和光屏之間的距離太小；如果此時在蠟燭和光屏之間放一遠視（近視/遠視）眼鏡，光屏上就可能出現了清晰的實像．
（3）如圖3，光屏中央恰能成清晰的像，保持蠟燭和光屏位置不變，將凸透鏡向右移動24 cm，光屏上再次成清晰的像，成的是縮小（放大/等大/縮�。┑南瘢�
（4）如圖3，蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的上方．小明用LED燈做成字母“F”替換蠟燭，他在光屏左側（a處）直接觀察光屏，則他看到屏上像的形狀為；移去光屏，眼睛位于原光屏位置的左側（b處）透過透鏡觀察字母“F”，能（能/不能）觀察到它的像，原因是：實像是實際光線會聚形成的．

Answer 1

分析 （1）物遠像小像變小，當物距很大時，像距非�？拷�焦點．
（2）物像之間的距離最少為4倍的焦距才能成清晰的像；遠視鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用；物距小于像距成放大的像；
（3）根據光路可逆，判斷凸透鏡的位置和成像情況；
（4）根據通過光心的光線方向不改變，確定像的移動方向；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，實像可以用光屏承接，也可以直接觀察．

解答 解：（1）從“小明將蠟燭由距透鏡90cm處移至距透鏡120cm處的過程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為5cm”，可知當物體到凸透鏡的距離遠遠大于二倍焦距時，像距稍大于焦距，所以透鏡的焦距約為5cm；
（2）由圖2可知，蠟燭和光屏之間的距離為17cm，小于4f，由于蠟燭和光屏之間的距離太小，不能在光屏上成像；
蠟燭和光屏位置不變，要在光屏上成像，需要增強透鏡對光線的會聚能力，應放置遠視眼鏡；能在光屏上呈現的一定是實像；
（3）由圖3可知，蠟燭和光屏之間的距離為6cm，小于像距，成倒立放大的實像，由光路可逆可知，像距為6cm時，可成倒立縮小的實像，凸透鏡的位置70cm-6cm=64cm處，故應將凸透鏡像右移動64cm-40cm=24cm；
（4）若蠟燭燃燒一段時間后，蠟燭整體下降，由于通過光心的光線方向不改變，燭焰的像將位于光屏中心的上方；
2f＞u＞f，在屏上像的形狀為倒立放大的實像，如圖；；
實像是實際光線會聚形成的，此時凸透鏡成倒立放大實像，當撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物體的實像．
故答案為：（1）5；（2）蠟燭和光屏之間的距離太��；遠視；實；（3）右；24；縮小；（4）上；如上圖；能；實像是實際光線會聚形成的．

點評 探究“凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，應注意光學元件的放置和調整，同時要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，并能夠對數據進行規(guī)律性的總結，會給問題的解決帶來方便．