Question

15．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=15cm．
（2）实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度上．
（3）为了便于观察实验现象，实验环境应该较暗（选填“较亮”或“较暗”）一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向上移动．
（4）如图乙所示，烛焰能在光屏上形成清晰地像，此像是倒立、放大的实像．
（5）在图乙中，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为（B）
A．亮度相同的完整像 B．亮度稍暗的完整的像 C．不完整的像
（6）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．
（7）如图丙所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能不能得到清晰的烛焰的像？答：当u＜f时，成正立放大的虚像，不能用光屏接收．

Answer 1

分析 （1）焦距是指从焦点到凸透镜的距离，根据图甲读出便可；
（2）为使像能成在光屏的中央，应调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（3）凸透镜成像时，前后光线相差越大，实验效果越明显，蜡烛的像越明显；理解倒立实像的含义，在凸透镜成实像时，物体相对于凸透镜向下运动，则像向上运动；
（4）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像
（5）透镜成像光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；
如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗．
（6）凸透镜成实像时，物近像远像变大．
（7）当u＜f时，成正立放大的虚像，不能用光屏接收．

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15cm，则凸透镜的焦距是15cm．
（2）实验中，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才能成在光屏的中央．
（3）为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样成的蜡烛的像更加清晰；由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动；
（4）由图可知，蜡烛距凸透镜20cm时，物距处于f和2f之间，成倒立、放大的实像；
（5）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了．
故选B．
（6）在图乙中，保持凸透镜的位置不变，如果蜡烛向左移动5cm，凸透镜成实像时，物近像远像变大，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向左移动．
（7）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；
故答案为：（1）15；（2）同一高度；（3）较暗；上；（4）倒立；放大；（5）B；（6）左；（7）当u＜f时，成正立放大的虚像，不能用光屏接收．

点评 凸透镜成像规律是光学内容的难点，要解决此类问题，首先要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，对规律进行总结；同时注意探究实验中器材的摆放和调整．