Question

20．科学学习小组的同学利用下图所示的装置来探究凸透镜成像特点．首先把烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调整在如图位置，然后再进行实验．

（1）当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是放大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像．
（2）在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成淸晰的像，成的是倒立（选填“正立”或“倒立”）的像．
（3）拓展：若已知蜡烛与光屏间的距离为L₀，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图所示．则A、B之间的距离AB=L₀-2L（用L₀、L表示）．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要知道凸透镜成像的规律，主要是成像特点与物距之间的关系；凸透镜成倒立的实像．所以若成的像靠近光屏的上方，可以相对于凸透镜向上移动蜡烛，即向上移动蜡烛或向下移动凸透镜，使成的像向下移动；或者直接向上移动光屏．这样都可以使像成在光屏的中央；
（2）当物距大于像距成实像时，应该成倒立缩小实像；
（3））对比（1）（2）成像条件，结合烛焰和光屏之间距离不变，分析解答．

解答 解：（1）观察图可知，蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离，即物距小于像距，由凸透镜成像的规律可知，满足条件u＜f，2f＞v＞f，成倒立放大的实像；
（2）在保持（1）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），相等于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时应该物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；
（3）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L₀，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜U＜2f，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屛上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屛位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L₀-2L．
故答案为：（2）B；（3）缩小；（4）L₀-2L．

点评 此题主要考查学生对于凸透镜成像规律的理解和掌握，熟记成像条件，灵活运用是解决实际问题的关键．