Question

在探究凸透鏡規律成像的試驗中．
（1）小明和他的同學找來了一塊透鏡，很快他們就用簡便易行的方法確定了這是一塊凸透鏡，請你說說他們所用的方法是：

觀察中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡

．
（2）接著小明將蠟燭，凸透鏡，光屏置于光具座上，如下圖A處放

蠟燭

，B處放

凸透鏡

，C處放置

光屏

，且讓它們在同一高度上．
（3）探究過程中當燭焰放在距凸透鏡20cm處時，移動光屏至某位置，在光屏上得到一個等大清晰的像，則凸透鏡的焦距是

10

cm．
（4）當燭焰位于凸透鏡某一位置時，燭焰通過凸透鏡恰好在光屏上得到一個縮小倒立的像，若保持透鏡位置不變，把燭焰與光屏的位置對調一下，則在光屏上還能出現燭焰的像嗎？若有像，你認為應該是怎樣的像？

倒立、放大的實像

．
（5）當燭焰置于距離凸透鏡5cm處時，你判斷光屏上還能得到燭焰的像嗎？為什么？

不能，因為光屏不能承接虛像

．
（6）在探究實驗中，小明不慎將凸透鏡邊緣摔倒一塊，請問你小明能用這塊破損的凸透鏡繼續做實驗嗎？如果能，那么成像效果與原來相比有什么差異？

像是完整的，亮度變暗

．

Answer 1

分析：（1）根據凸透鏡的形狀特征來判斷，中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡．
（2）“研究凸透鏡成像規律”實驗時，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一直線上，并且在同一高度，燭焰的像才能呈在光屏的中心．
（3）凸透鏡成像時，U=2f，成倒立、等大的實像，根據這種方法能求出凸透鏡的焦距．
（4）燭焰放在凸透鏡的二倍焦距以外，在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間得到倒立、縮小的實像．
凸透鏡的位置不變，調換燭焰和光屏的位置，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，在凸透鏡的二倍焦距以外光屏上得到一個倒立、放大的實像．
（5）凸透鏡成像規律中，u＜f，成正立放大的虛像．
（6）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的成因．凸透鏡成像屬于光的折射現象，物體發出的光線經凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側的光屏上，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．

解答：解：（1）可通過觀察法來確定，中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡．
故答案為：觀察中央厚、邊緣薄的就是凸透鏡．
（2）如圖蠟燭放在A處，凸透鏡放在B處，C處放，而且為了使像呈在光屏的中心，燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度．
故答案為：蠟燭；凸透鏡；光屏．
（3）當燭焰放在距凸透鏡20cm處時，在光屏上得到一個等大清晰的像，20cm=2f，所以f=10cm．
故答案為：10．
（4）凸透鏡成實像時，u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、縮小的實像．
燭焰和光屏對調位置以后，2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的實像．
故答案為：倒立、放大的實像．
（5）當蠟燭與凸透鏡距離小于5cm時，即u＜f時，成正立放大的虛像，實像能在光屏上承接，虛像不能在光屏上承接，在物體的這一側將看到成正立放大的虛像．
故答案為：不能，因為光屏不能承接虛像．
（6）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，小明不慎將凸透鏡邊緣摔倒一塊，那么整個物體發出的光雖有一部分沒有，但總會有一部分光通過下半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一部分沒有，因此折射出的光線與原來相比減少了一些，但仍能成像，只是亮度會減弱．
故答案為：像是完整的，亮度變暗．

點評：解答（6）小題時，很容易出現這樣的錯誤答案，由于將凸透鏡上部碰掉一塊，上面的光線不能通過，故缺少上半部分．有的同學考慮的更仔細，凸透鏡成的是倒立的實像，所以應該是缺少下部分．出現這種錯誤的原因是對其成像的具體過程不清楚造成的，如果掌握了物體的成像光路圖，此題就容易解決了．