Question

当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm时，在右侧的光屏上得到一个倒立等大实像，则凸透镜的焦距为______，当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时，所成的像性质为______，随着实验时间的增加，蜡烛逐渐损耗，当蜡烛与光屏位置不变，观察时会发现：蜡烛的像在光屏上的位置是______（填升高、降低或不变）；若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是______（选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”），此时光屏上像的亮度如何变化______．

Answer

（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律以及物距与像距的关系．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像，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．
（2）根据过光心的光线不改变方向来确定蜡烛的像在光屏上的位置．
（3）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．
【解析】
（1）距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=20cm=2f，则f=10cm．
当物体向透镜靠近5cm时，此时物距u=20cm-5cm=15cm，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像．
（2）随着实验时间的增加，蜡烛逐渐损耗，蜡烛越烧越短，因为过凸透镜的光心不改变方向，所以蜡烛的像会上移．
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，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上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同显示像的全部；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，故像会变暗．
故答案为：10cm；倒立放大的实像；升高；完整的像；变暗．