Question

6．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm．

（1）当蜡烛A、凸透镜、光屏的位置如图所示时，恰好在光屏上观察到烛焰清晰的等大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；若蜡烛A向右移动5cm，要在光屏上成清晰的像，光屏应远离凸透镜（选填“靠近”或“远离”），怎样判断光屏上的像是否最清晰？答：左右移动光屏，反复比较像的清晰度．
（2）当光屏上的像最清晰后，王华同学将蜡烛A和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成一清晰的像，此时像的性质是倒立、缩小的实像．
（3）通过实验，王华还发现蜡烛A离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越小（填“大”或“小”）．
（4）把凸透镜换成薄玻璃板，移动光源，光屏上始终不能呈现烛焰的像，这说明平面镜成的像是虚像．小月同学取下光屏拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至B蜡烛与蜡烛A的像完全重合时，可判定像和物大小相同．

Answer 1

分析 （1）根据像距和物距的大小关系判断成像的特点：像距与物距都等于二倍焦距时，成倒立等大的实像；
2f＞u＞f，成倒立放大的实像；v＞2f，
若光屏上的像最清晰，无论将蜡烛向远离和靠近凸透镜的方向移动，像均会变模糊；
（2）据光路的可逆性分析即可．
（3）凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点；
（4）光屏只能接收实像，不能接收虚像，而平面镜成的是虚像．
另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等．

解答 解：（1）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，像距等于物距，则成倒立等大的实像，所以在光屏上观察到烛焰清晰的等大的实像；则2f=20cm，所以f=10cm，
若蜡烛A向右移动5cm，则物距变为20cm-5cm=15cm，2f＞u＞f，成倒立放大的实像；v＞2f，因此光屏应 远离凸透镜；
实验中应左右移动光屏，反复比较像的清晰度，如果减小或增大像距时，像变模糊，则此时的像最清晰．
（2）据光路的可逆性可知，若将透镜和光屏的位置对换，即此时物体处于2倍焦距以外，光屏处于1倍焦距和2倍焦距之间，此时成倒立、缩小的实像．
（3）凸透镜成实像时，蜡烛A离凸透镜越远，像离凸透镜越近，光屏上得到的清晰像越小；
（4）把凸透镜换成薄玻璃板，移动光源，光屏上始终不能呈现烛焰的像，说明平面镜成的像是虚像．
在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小明拿另一支大小相同的B蜡烛在玻璃板后面移动，当B蜡烛与蜡烛A的像完全重合．由此可以得出的结论是像与物大小相同．
故答案为：（1）等大；远离；左右移动光屏，反复比较像的清晰度；（2）缩小；（3）小；（4）平面镜成的像是虚像；B蜡烛与蜡烛A的像完全重合．

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．