Question

7．在“研究凸透镜成像条件”的实验中小利同学做此实验时得到的像如图 a、b所示，请回答下列问题．

（1）光具座上有A、B、C三个位置用于放置蜡烛、凸透镜、光屏（如图a），在放置上述三个器材时，应使它们的中心高度在同一水平直线上．
（2）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距是10cm．
（3）图a中所观察到的像是倒立放大的实像．（描述要完整）
（4）从图中的现象可知蜡烛到凸透镜的距离的范围是10cm和20cm之间．
（5）利用凸透镜的这一成像原理可制成投影仪．
（6）若在如图a中的情况下，再把蜡烛与透镜的距离增大10cm，则增大后所成的像是倒立缩小的实像（描述要完整），根据这一成像原理可制成照相机．
（7）在光屏上得到烛焰的清晰的像后，如果将透镜的下半部分遮住，我们将看到烛焰的C（A．上半部分  B．下半部分   C．全部，用代号填写）的像，像的亮度将变变暗．
（8）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图 b所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向上（填“上”、“下”）调节．

Answer 1

分析 （1）要知道在实验中，为使烛焰的像能成在光屏的中心，需要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心位置跟烛焰中心的位置大致在同一高度．
（2）平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚在主光轴上的点即为焦点，焦点到到光心的距离即为焦距．
（3）～（6）凸透镜成像规律：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
（7）将凸透镜的一部分遮住后，其它部分仍能折射光而成完整的像，只是像比原来变暗．
（8）凸透镜成倒立的实像，若烛焰的像成在光屏的上方，说明光屏的位置太靠下，所以光屏要向上移动．

解答 解：
（1）为使烛焰的像能成在光屏的中心，需要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心位置跟烛焰中心的位置高度大致在在同一水平直线上．
（2）凸透镜正对太阳光时，光线平行于主光轴，光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm．
（3）由图知，像比物体大，是倒立的，能够在光屏上呈现，所以为实像，所以成的是倒立、放大的实像；
（4）根据凸透镜成像规律，此时物距处于f和2f之间，即处于10cm和20cm之间．
（5）幻灯机或投影仪是根据凸透镜成倒立放大实像的原理制成的．
（6）再把蜡烛与透镜的距离增大10cm，则物距大于2f，成倒立缩小的实像，根据这一成像原理可制成照相机．
（7）如果将透镜的下半部分遮住，则其上半部分仍能折射光线，成蜡烛完整的像；但像的亮度变暗．
（8）光屏上承接烛焰的像偏高，要想让像成在光屏的中央，应当将凸透镜向下调节．或将光屏向上移动．
故答案为：（1）在同一水平直线上；（2）10；（3）倒立放大的实；（4）10cm和20cm之间；（5）投影仪；（6）倒立缩小的实；（7）C；变暗；（8）上．

点评 此题考查了凸透镜成像的规律，一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系．掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题．