Question

12．小明在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，凸透鏡的位置固定不動，實驗操作規范．
（1）實驗過程中，要調節燭焰、凸透鏡、光屏三者中心在在同一高度，目的是使像成在光屏的中央．
（2）在圖示位置時，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．則圖示位置的成像情況與照相機（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）的原理相同．若將蠟燭向右移動5cm，則應將光屏向右（選填“左”或“右”）移動適當距離可再次在光屏上成清晰的像，此時像的大小比原來的像要大些．
（3）為了粗測凸透鏡的焦距，小明上午第1節課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，調節凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現一個最小的亮點，小明認為此點就到光心的距離，就是透鏡的焦距．旁邊的同學卻告訴他，這個距離不是凸透鏡的焦距，其理由是凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上．
（4）小明再次調節蠟燭的位置，當光屏上出現一個放大的清晰的像時，用硬紙片遮住凸透鏡的上半部分，觀察光屏上的像是完整（選填“完整”或“不完整”），但亮度變暗了．
（5）實驗過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導致光屏上的像向上移動，為了使燭焰的像能成在光屏中央，可以將凸透鏡向下調，這時光屏上的像在凸透鏡主光軸的上方．    （兩者均選填上或下）

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實驗時，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央．
（2）掌握凸透鏡成像的三種情況和應用之一：u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．凸透鏡成實像時，具有物近像遠像變大的特點．
（3）平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可．
（4）物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像．
當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像．
（5）凸透鏡成倒立的實像，像與物體的移動方向相反．

解答 解：（1）凸透鏡成像實驗中，應將凸透鏡放在燭焰與光屏的中間，所以光具座上從左到右依次放置燭焰、凸透鏡、光屏；
調整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度是為了使像能夠成在光屏的中央；
（2）物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距，由圖知，u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時成倒立縮小的實像，照相機根據這個原理制成的；當凸透鏡的位置不變時，只向右移動蠟燭，要使光屏上再次出現一個明亮清晰的像，可以向右移動光屏，才能再一次成像，并且此時的像比剛才的像大．
（3）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經凸透鏡后將會聚在焦點．所以把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑，這個光斑便為焦點．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．而小明上午第二節下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時凸透鏡沒有正對太陽光（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個亮點不是凸透鏡的焦點位置．
（4）遮住凸透鏡的一半，物體上任一點射向凸透鏡的另一半，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗；
（5）燭焰的像成在光屏的上部，為使像成在光屏的中央，可將光屏向上移動；
凸透鏡成的實像是倒立的，要使像向下移動，可將燭焰相對于凸透鏡向上移動，向上移動燭焰或向下移動凸透鏡．
故答案為：（1）在同一高度；使像成在光屏的中央；   
（2）照相機；右；大； 
（3）凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）；  
（4）完整；   
（5）下；上．

點評 此題探究凸透鏡成像的規律實驗，要熟練掌握成像特點與物距、像距之間的關系及其應用，做到靈活應用．