Question

9．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图甲所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节透镜，应将透镜向下（选填“上”或“下”）移动．
（2）小莉根据实验记录透镜物距u与像距v之间关系如图所示，则其焦距为10cm．
（3）小莉将物体由距凸透镜40cm处匀速移动到20cm处，所用的时间为2s．此过程中物体的像移动的平均速度0.05m/s．
（4）若将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立清晰的实像，投影仪（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这一原理制成的．
（5）小莉同学在如图所示位置得到一个清晰的像．老师要求她在凸透镜不动的情况下，让在光屏上的像变大些，她应当把蜡烛向靠近透镜方向移动，同时把光屏向远离透镜方向移动．（选填“远离”或“靠近”）
（6）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像．将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了．为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向靠近（填“左”或“右”）移动．
（7）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上落上一只小虫，则光屏上所成的像完整（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将变暗（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）．
（8）如果小莉同学将点燃的蜡烛、透镜和光屏的中心调节到同一高度后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能形成蜡烛的像，其原因物距小于1倍焦距，成的是虚像．

Answer 1

分析 （1）要知道凸透镜成倒立的实像．若烛焰的像成在光屏的上方，说明烛焰的位置太靠下，所以烛焰要相对于凸透镜向上移动；
（2）凸透镜成像时，u=v=2f 时，物体成倒立、等大的实像，根据这个特点求出凸透镜的焦距是常用的一种方法．
（3）根据图象分析出像移动的距离，由v=$\frac{s}{t}$计算出像的移动速度．
（4）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距处于f和2f之间时，成倒立放大的实像，此时像距大于2f．幻灯机或投影仪是根据这个原理制成的．
（5）凸透镜成实像时，物近像远像变大；
（6）近视镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚．
（7）凸透镜成像属于光的折射现象，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；
（8）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．

解答 解：（1）烛焰在光屏上的像位置偏高，由于凸透镜成倒立的实像，所以蜡烛相对于凸透镜偏低，所以可以将蜡烛向上移或将凸透镜向下移．
（2）如图象，u=v=2f=20cm，所以f=10cm．
（3）如图所示，将物体由距凸透镜40cm处匀速移动到20cm处时，物体的像由10cm处移动到20cm处，即像移动距离s=10cm，所用时间为2s，故速度为v=$\frac{s}{t}$=$\frac{10cm/s}{2s}$=5cm/s=0.05m/s． 
（4）将烛焰移至距凸透镜15cm处，物距处于f和2f之间时，移动光屏，可以成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪是根据这个原理制成的．
（5）凸透镜成实像时，物近像远像变大；所以让在光屏上的像变大些，她应当把蜡烛向靠近透镜方向移动，同时把光屏向远离透镜方向移动．
（6）近视镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，所以当将凹透镜片取下，像会向靠近凸透镜的方向移动，故需将光屏靠近凸透镜．
（7）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，故亮度会变暗．
（8）凸透镜、光屏、烛焰中心在同一高度，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于1倍焦距，成了虚像，不能成在光屏上．
故答案为：（1）下；（2）10；（3）0.05；（4）投影仪；（5）靠近；远离；（6）靠近；（7）完整；变暗；（8）物距小于1倍焦距，成的是虚像．

点评 本题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提．