Question

13．沈細(xì)致同學(xué)想探究凸透鏡成像規(guī)律，實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)凸透鏡，焦距分別為10cm和20cm．請你幫助他完成下列內(nèi)容：
（1）他先將其中一塊凸透鏡放在光具座上，當(dāng)燭焰、透鏡及光屏的位置如圖1所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰、等大燭焰的像，則他選擇凸透鏡的焦距為10cm；觀察如圖2所示的凸透鏡形狀，可以確定他選擇的凸透鏡是圖乙（選填“甲”或“乙”）．

（2）他接著將蠟燭移動(dòng)到20cm刻度處時(shí)，保持凸透鏡位置不動(dòng)，調(diào)整光屏的位置，光屏上得到一個(gè)清晰倒立、縮小的實(shí)像（選填“放大”或“縮小”）；不改變蠟燭和凸透鏡的位置，他換了另一塊凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏向遠(yuǎn)離（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡的方向移動(dòng)，可再次得一清晰、放大的實(shí)像（選填“放大”或“縮小”）．
（3）實(shí)驗(yàn)中，光屏上已呈現(xiàn)燭焰清晰、完整的像，但他不小心用手指指尖摸到了凸透鏡，這時(shí)光屏上會(huì)出現(xiàn)燭焰完整的像（選填“指尖的像”、“指尖的影子”、“燭焰完整的像”或“燭焰部分的像”）．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡的凸面大小確定選擇的是哪個(gè)凸透鏡；
（2）物距大于2f，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，像距處于f和2f之間；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．
（3）當(dāng)將凸透鏡的部分擋住后，光屏上仍能成物體完整的像，只是凸透鏡會(huì)聚光線數(shù)量比原來減少，像比原來變暗．

解答 解析：（1）此時(shí)通過凸透鏡在光屏上得到的是一個(gè)清晰、等大燭焰的像，由此可知，此時(shí)蠟燭應(yīng)位于二倍焦距處，由圖可知，此時(shí)蠟燭與凸透鏡的距離為20cm，故焦距為10cm；凸透鏡大小相同時(shí)，厚度越厚，則焦距越小，故厚的凸透鏡的焦距為10cm；故選用的凸透鏡為圖乙；
（2）將蠟燭移動(dòng)到20cm處時(shí)，物體在二倍焦距之外，因此得到的為倒立、縮小的實(shí)像，改變凸透鏡之后，物體位于一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)光屏位于一倍焦距處，而成像在二倍焦距之外，所以要將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)，所得的像為放大的實(shí)像；
（3）不小心用手指指尖觸摸了凸透鏡，由于凸透鏡的其他部分仍能會(huì)聚光線而成像，所以光屏上呈現(xiàn)的仍然是燭焰完整的像，只是此時(shí)像比之前要暗一些．
答案：（1）10；乙；（2）縮小；遠(yuǎn)離；放大；（3）燭焰完整的像．

點(diǎn)評 此題是探究凸透鏡成像過程中應(yīng)注意的一些問題，也是實(shí)驗(yàn)中常用到的常識(shí)性問題，要掌握并能利用其解決碰到的有關(guān)問題．