Question

15．某小組同學用如圖所示的裝置“探究凸透鏡成像特點”，其中凸透鏡的焦距為15cm．

（1）蠟燭在圖甲所示的光屏上成清晰的像，蠟燭在光屏上得到的是倒立、放大的實像，生活中利用這個成像特點應用是投影儀（寫出一個即可）；
（2）和其他小組交流后發現，當蠟燭在A、B、C三個位置時，像均成在透鏡另一側距透鏡30cm以外處．但是，當他們把蠟燭放在C位置時，在光具座上無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距超出了光具座的長度范圍．
（3）為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們采取的做法是：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動光屏，光屏上又出現了清晰的像，這表明像距變小了，由此推斷更換的凸透鏡焦距小于15cm（選填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）當2f＞u＞f時，凸透鏡成倒立放大的實像，應用是幻燈機或投影儀；
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，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．
（3）物體位于凸透鏡1倍焦距之內時，成正立、放大的虛像，此時像距大于物距；當光屏上又出現了清晰的像，這表明像是實像，此時物像異側，由此可知像距的變化．

解答 解：（1）從圖甲中可以看出，蠟燭在A，B位置時，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實像，應用是幻燈機或投影儀；
（2）無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距接近于焦距，像距太大，不能成在光屏上，此時像距太大（或超出了光具座的長度范圍）；
（3）保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動光屏，光屏上又出現了清晰的像，由此推斷更換的凸透鏡會聚光的能力較強，焦距變小，像距也變小，此透鏡焦距小于15cm．
故答案為：（1）放大；投影儀；（2）像距超出了光具座的長度范圍；（3）小；小于．

點評 關于凸透鏡成像的規律中，共涉及四個方面的內容：①物距與焦距的關系；②成像的性質；③像距與焦距的關系；④具體的應用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內容．