Question

某实验初级中学初二（1）班李强同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中遇到了如下困惑．请聪明的你帮助他解决．
困惑一：当蜡烛到凸透镜的距离大于1倍焦距同时小于2倍焦距时，在透镜的另一侧的光屏上得到一个倒立的清晰的像．如果他想使光屏上成的像变小且清晰，该如何调整？
（1）你的调整方法是：______．
困惑二：如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住，则光屏上还能出现像，但像的亮度变弱，请你解释原因？
（2）你的解释是：______．
困惑三：李强同学还想知道蜡烛火焰在光屏上成的像左右是否颠倒．请你帮他设计实验．
（3）你的设计方法是：______．

Answer

（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大．
（2）要解决此题需要掌握凸透镜成像的成因．凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；
如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗；
（3）根据两个蜡烛并排放置且烛焰高度不同去设计方案．
【解析】
（1）根据凸透镜成像规律：成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大．所以可以凸透镜不动．将蜡烛远离凸透镜，并使光屏靠近凸透镜．
故答案为：凸透镜不动．将蜡烛远离凸透镜，并使光屏靠近凸透镜．
（2）透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱．
故答案为：虽然上半部分被挡住，但光线还可以通过下半部分折射成像，但光线减少，故所成的像亮度变弱
（3）将两个蜡烛并排放置且烛焰高度不同．然后观察光屏上两个烛焰像的情况即可．
（或用嘴轻轻的吹烛焰使其左右摆动．然后观察光屏上烛焰像的变化情况；或用物体在烛焰前挡住左侧或右侧一部分火焰．然后观察光屏上烛焰像的变化情况．）说明：其它方法合理的也可得满分