Question

15．如圖1所示，在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，所用凸透鏡的焦距為10cm，將凸透鏡固定在50cm刻度處．

（1）實驗時，為了能使像清晰地成在光屏的中央位置，要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）當把點燃的蠟燭放在20cm刻度處時，為了找到清晰的像，應(yīng)將圖a中光屏向左（填“左”或“右”）移動，直到光屏上得到一個倒立、縮小的實像，如果將蠟燭和光屏對換位置，會在光屏上得到一個倒立、放大的實像；
（3）此時，若用一個厚紙板遮住凸透鏡上半部分，則屏上能（填“能”或“不能”）成完整的蠟燭的像；這個像將變暗（“變亮”“變暗”或“不變”）；
（4）發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像如圖2所示，若要使燭焰在光屏中心成像，只調(diào)節(jié)蠟燭，應(yīng)將蠟燭向下（選填“上”或“下”）移動；
（5）將蠟燭移動標尺45cm處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到清晰的像，這時應(yīng)從右側(cè)透過凸透鏡直接觀察（選填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（2）當把點燃的蠟燭放在20cm刻度處時，物距為50cm-20cm=30cm，此時蠟燭在和二倍焦距之外，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，判斷凸透鏡的成像情況及像距大小等．如果將蠟燭和光屏對換位置，再利用光的可逆性分析；
（3）凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．
（4）在做凸透鏡成像規(guī)律實驗時，首先要使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上，目的是為了使像成在光屏的中心．
（5）物體在焦點以內(nèi)時，不能成實像，只能成正立、放大的虛像，此時像物同側(cè)．

解答 解：（1）為了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）當把點燃的蠟燭放在20cm刻度處時，物距為50cm-20cm=30cm＞2f=20cm，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時凸透鏡成的是倒立、縮小的實像；像在一倍焦距和二倍焦距之間，圖a中光屏向左移動，如果將蠟燭和光屏對換位置，再利用光的可逆性分析，會在光屏上得到一個倒立、放大的實像；
（3）當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，如果小明把透鏡上半部分用不透明的紙擋住，整個物體發(fā)出的光雖有一小部分被擋住，但總會有一部分光通過凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一小部分被遮住，因此折射出的光線與比減少了，故亮度會減弱；
（4）光屏上承接燭焰的像偏高，要想讓像成在光屏的中央，應(yīng)當將蠟燭向下調(diào)節(jié)．或?qū)⒐馄料蛏弦苿樱?br />（5）當蠟燭移動標尺45cm處，此時物距u=5cm＜f時，物體通過凸透鏡成放大的虛像，并且虛像和物體在同一側(cè)．所以應(yīng)從右側(cè)透過凸透鏡直接觀察．
故答案為：（1）同一高度；（2）左；縮��；倒立；放大；（3）能；變暗；（4）下；（5）右．

點評 這道題目就是看學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律的掌握程度，焦距的判斷以及對規(guī)律相關(guān)知識的考查，最后一問比較有拓展性，需要學(xué)生設(shè)想場景，利用所學(xué)的規(guī)律得出最后結(jié)論．
光經(jīng)過透鏡折射后會聚成像，擋住一部分光不會影響所成的像，只是亮度變暗；此實驗現(xiàn)象可以讓學(xué)生做實驗時動手操作一下，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，感性認識印象會更深．