Question

5．在探究“凸透镜成像规律”的实验中．
﹙1﹚如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f﹦10.0cm．

﹙2﹚如图乙所示，烛焰能在光屏上形成清晰的像，此像是倒立、放大的实像．如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置能﹙选填“能”或“不能”﹚直接看到烛焰的实像．
﹙3﹚如图丙所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的烛焰像？为什么？答：不能；因为此时u＜f，成虚像，不能呈现在光屏上．
﹙4﹚在图乙中，保持凸透镜的位置不变，如果蜡烛向左移动5cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向左﹙选填“左”或“右”﹚移动．
（5）随着实验的进行，蜡烛越烧越短，在光屏中所成的像会慢慢地上升．（填“上升”或“下降”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）焦距是指从焦点到凸透镜的距离，根据图读出便可；
（2）当2f＞u＞f时，成倒立放大实像，实像是光线的真实会聚，可以直接用眼睛观察到；
（3）当u＜f时，成正立放大的虚像，不能用光屏接收；
（4）物远像近像变小；
（5）根据过光心的光线不改变方向，判断像在光屏上的位置．

解答 解：（1）由图甲知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为30.0cm-20.0cm=10.0cm，则凸透镜的焦距是10.0cm．
（2）由图可知此时物距为u=15cm，这时，2f＞u＞f，成倒立放大实像，当撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物体的实像；
（3）由图可知此时的物距为u=20cm-10cm=10cm＜15cm，成正立放大的虚像，不能用光屏接收；
（4）当凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动5cm，此时物距增大，要想在光屏上再一次成清晰的像，需要将像距减小，即将光屏向左移动；
（5）蜡烛不断燃烧，蜡烛逐渐变短，过光心的光线不改变方向，像逐渐向上移动．
故答案为：（1）10.0；（2）倒立；放大； 实；能；（3）不能；因为此时u＜f，成虚像，不能呈现在光屏上；（4）左；（5）上升．

点评 凸透镜成像的三种情况，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．