Question

17．小宇利用如圖甲所示實驗器材探究“凸透鏡成像規律”

（1）實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
（2）如果在實驗中將蠟燭和透鏡的位置固定后，無論怎樣移動光屏都得不到像，其原因可能是物距小于一倍焦距（回答一種情況即可）．
（3）如果實驗中發現光屏上的像如圖乙所示，在不移動光屏和透鏡的情況下，應將蠟燭向左（填“左”，“右”）和向下（填“上”或“下”）移動可使像成在光屏中間．
（4）在觀察凸透鏡成像的實驗中，光屏上已成清晰、縮小的像．當燭焰向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，則光屏應向遠離透鏡的方向移動（填“靠近”或“遠離”）．
（5）接著小宇用不透光的紙板遮擋住凸透鏡的上半邊，然后前后移動光屏，他能（填“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像．像的亮度變暗（填“暗”或“亮”）．
（6）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是7.5cm．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）若光屏上沒有像，可能是因為物距小于一倍焦距，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）根據光線過光心不改變方向判斷蠟燭、凸透鏡、光屏的移動情況．
（4）利用物距與焦距的關系，結合凸透鏡成像的規律，即可確定成像性質及其應用；凸透鏡成實像時，物近像遠像變大．
（5）用不透光的紙板遮擋住凸透鏡的上半邊，只是擋住了一部分光，對光的完整性沒有影響，影響到的是像的亮暗程度．
（6）u=2f，成倒立、等大的實像．

解答 解：（1）燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度，是為了使像成在光屏的中央．
（2）實驗中將蠟燭和透鏡的位置固定后，無論怎樣移動光屏都得不到像，其原因可能是因為物距小于一倍焦距，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）根據光線過光心不改變方向，要使像向上、向右移動，可以使蠟燭向下、向左移動．
（4）如果將蠟燭靠近透鏡，此時物距減小，仍要在光屏上得到清晰的像，則像距要增大，即光屏應向遠離透鏡的方向移動，所得到的像將變大．
（5）遮住部分透鏡，只是被折射會聚成像的光線減少了，因此影響到的是像的亮度，而不影響它的完整性，因為整個物體上的任何一點都有光能透過透鏡而折射后會聚成像，所以看到的像變暗．
（6）已知光屏上得到一等大清晰的像，所以蠟燭一定是在2倍焦距處，即2f=15cm，f=7.5cm．
故答案為：（1）同一高度；（2）物距小于一倍焦距；（3）左；下；（4）遠離；（5）能；暗；（6）7.5．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，關鍵是掌握凸透鏡成像的特點及實驗操作要求，尤其是第三個問題容易出錯，值得我們注意．