Question

10．沈仔细同学相探究凸透镜成像规律．实验桌上有两个凸透镜，焦距分别为10cm和20cm．请你帮助他完成下列内容：

（1）他选将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图甲所示时，恰观察图乙所示的凸透镜形状，可以确定他选择的凸透镜是图乙（选填“甲”或“乙”）．
（2）他接着将蜡烛移动到20cm刻度处时，保持凸透镜位置不动，调整光屏的位置，光屏上得到一个清晰倒立缩小的实像（选填“放大”或“缩小”）；
（3）实验中，光屏上已呈现烛焰清晰、完整的像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现烛焰完整的像．（选填“指尖的像”、“指尖的影子”、“烛焰完整的像”或“烛焰部分的像”）

Answer 1

分析 （1）凸透镜成实像时，u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，根据凸透镜的凸面大小确定选择的是哪个凸透镜；
（2）物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，像距处于f和2f之间；
（3）当将凸透镜的部分挡住后，光屏上仍能成物体完整的像，只是凸透镜会聚光线数量比原来减少，像比原来变暗．

解答 解：（1）此时通过凸透镜在光屏上得到的是一个清晰、等大烛焰的像，由此可知，此时蜡烛应位于二倍焦距处，由图可知，此时蜡烛与凸透镜的距离为20cm，故焦距为10cm；凸透镜大小相同时，厚度越厚，则焦距越小，故厚的凸透镜的焦距为10cm，选用的凸透镜为图乙；
（2）将蜡烛移动到20cm处时，物体在二倍焦距之外，凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；
（3）不小心用手指指尖触摸了凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时像比之前要暗一些．
答案：（1）乙；（2）缩小；（3）烛焰完整的像．

点评 此题是探究凸透镜成像过程中应注意的一些问题，也是实验中常用到的常识性问题，要掌握并能利用其解决碰到的有关问题．