Question

小剛在《探究凸透鏡  成像規律》的過程中，凸透鏡的位置始終在圖所示的位置上．請你回答：
（1）當蠟燭位于30cm刻度線上，將光屏調整到70cm的刻度線上，燭焰在光屏上的像最清晰．該凸透鏡的焦距約為______cm．
（2）蠟燭位于如圖所示的位置，調節光屏到像最清晰時，光屏所在位置______（填寫刻度尺上的刻度范圍），光屏上像是倒立、______（放大/等大/縮小）的實像．
（3）小剛將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度，無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像原因可能是______．
（4）實驗一會兒蠟燭變短，要使燭焰像仍成在光屏中心，應將凸透鏡向______移動．

Answer 1

【答案】分析：（1）凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像，一般用來判斷凸透鏡的焦距．
（2）凸透鏡成像時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f．
（3）若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點上，不能成像．
（4）根據光線過光心不改變方向，判斷蠟燭、凸透鏡、光屏的移動情況．
解答：解：（1）當凸透鏡在50cm刻度線上，蠟燭位于30cm刻度線上，將光屏調整到70cm的刻度線上，光屏上會得到倒立、等大的實像，此時u=2f=50cm-30cm=20cm，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）如圖所示，蠟燭到凸透鏡的距離是u=50cm-10cm=40cm，凸透鏡的焦距是10cm，所以凸透鏡成倒立、縮小的實像，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，所以光屏在60～70cm刻度線之間．
（3）蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度，無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像原因可能是蠟燭在焦點上不能成像，蠟燭的一倍焦距以內成正立、放大是虛像，虛像不能呈現在光屏上．
（4）實驗一會兒蠟燭變短，要使燭焰像仍成在光屏中心，根據光線過光心不改變方向，可以使蠟燭向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動．
故答案為：（1）10；（2）60～70cm刻度線之間；縮小；（3）物距小于或等于一倍焦距；（4）下．
點評：（1）凸透鏡成倒立、等大的實像，常用來求凸透鏡的焦距．
（2）掌握凸透鏡成像的四種情況的物距和焦距，像距和焦距，像的性質的情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f．
u=2f，成倒立、等大的實像，v=2f
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像．