Question

8．小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規律，進行了如下操作并得到了相關結論．請你將空缺部分補充完整
（1）實驗用的凸透鏡焦距約是10厘米．
（2）為了研究凸透鏡的成像規律，先將蠟燭、凸透鏡和光屏放到光具座上，然后調節它們的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在同一高度．
（3）當燭焰離凸透鏡30厘米時，光屏應在透鏡另一側移動，光屏在某一位置上會呈現一個清晰的倒立、縮小的實像．根據這個規律人們制造了照相機．
（4）當燭焰離凸透鏡15厘米時，在某一位置上光屏上會呈現一個清晰的倒立、放大的實像．
（5）當燭焰離凸透鏡5厘米時，光屏上不能成像，但透過透鏡能看到一個正立、放大的虛像．

Answer 1

分析 （1）平行光線經過凸透鏡折射后會會聚于焦點；
（2）為使像能成在光屏的中央，應使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處；
（3）凸透鏡成像的規律：
當物距大于2f時，成倒立、縮小的實像，像距處于f和2f之間，應用是照相機；
當物距等于2f時，成倒立、等大的實像，像距等于2f；
當物距處于f和2f之間時，成倒立、放大的實像，像距大于2f，應用是幻燈機或投影儀；
當物距小于f時，成正立、放大的虛像，應用是放大鏡．

解答 解：（1）觀察圖可知，平行光線經凸透鏡折射后會聚于焦點，焦點距離凸透鏡光心距離為10cm，所以焦距為10cm；
（2）點燃蠟燭后，調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度處，這樣像才能成在光屏的中央；
（3）當燭焰離凸透鏡30厘米時，則位于2倍焦距以外，在某一位置上光屏上會呈現一個清晰的倒立、縮小的實像，根據這個規律人們制造了照相機；
（4）當燭焰離凸透鏡15厘米時，則位于1倍焦距和2倍焦距之間，在某一位置上光屏上會呈現一個清晰的倒立、放大的實像；
（5）當燭焰離凸透鏡5厘米時，則位于1倍焦距以內，不能夠成實像，所以光屏上不成像；但透過透鏡能看到一個正立、放大的虛像．
故答案為：（1）10；
（2）同一高度；
（3）倒立、縮小的實；照相機；
（4）倒立、放大的實；
（5）不能成像；正立、放大的虛．

點評 要解決有關凸透鏡成像的問題，首先要掌握凸透鏡成像特點與物距、像距的關系，并自己進行總結一些規律性的知識，例如通過像距和物距的大小關系來判斷像和物體的大小關系，根據物近像遠像變大的特點來判斷像的變化及像距的變化等．