Question

20．科學學習小組的同學利用下圖所示的裝置來探究凸透鏡成像特點．首先把燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心調整在如圖位置，然后再進行實驗．

（1）當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，成的是放大（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像．
（2）在保持蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），光屏上再次成淸晰的像，成的是倒立（選填“正立”或“倒立”）的像．
（3）拓展：若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖所示．則A、B之間的距離AB=L₀-2L（用L₀、L表示）．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要知道凸透鏡成像的規律，主要是成像特點與物距之間的關系；凸透鏡成倒立的實像．所以若成的像靠近光屏的上方，可以相對于凸透鏡向上移動蠟燭，即向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡，使成的像向下移動；或者直接向上移動光屏．這樣都可以使像成在光屏的中央；
（2）當物距大于像距成實像時，應該成倒立縮小實像；
（3））對比（1）（2）成像條件，結合燭焰和光屏之間距離不變，分析解答．

解答 解：（1）觀察圖可知，蠟燭到凸透鏡的距離小于光屏到凸透鏡的距離，即物距小于像距，由凸透鏡成像的規律可知，滿足條件u＜f，2f＞v＞f，成倒立放大的實像；
（2）在保持（1）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），相等于增大物距，減小像距，當光屏上再次成清晰的像時，此時應該物距大于二倍焦距，則所成像應該為倒立縮小的實像；
（3）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，成倒立放大實像條件是f＜U＜2f，如圖2所示，則該透鏡焦距f＜L；當凸透鏡移至B位置時，因為在光屛上出現清晰的像，根據光的可逆性原理，可以假設蠟燭在光屛位置時，像應成在原蠟燭位置，因此，光屏到透鏡位置B的距離應為L，故透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L₀-2L．
故答案為：（2）B；（3）縮小；（4）L₀-2L．

點評 此題主要考查學生對于凸透鏡成像規律的理解和掌握，熟記成像條件，靈活運用是解決實際問題的關鍵．