Question

在研究凸透镜成像的实验中：
（1）在______上从左到右依次放置蜡烛、______和______，并调整它们的高度，使三者的中心在______，如在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，如图1所示，你解决的方法是______．
（2）实验时，蜡烛越烧越短，你将看到屏上的像向______（填“上”或“下”）移动
（3）实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状______（填“变”或“不变”），但像的亮度将______（填“变亮”或“变暗”）．
（4）如图2所示，光屏上出现了清晰的烛焰的像，则此像的性质是______．生活中的______就是利用此原理工作的．
（5）根据图中提供的数据，可判断出此凸透镜的焦距大致在______范围之内．
（6）由实验可知，凸透镜成实像的条件是______，______是成放大的像与缩小的像的分界点．
（7）小明在实验过程中发现，当蜡烛移动到一定位置时，无论如何移动光屏，都找不到像，分析出现这种情况的原因：______．

Answer

（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央．
（2）凸透镜成像时，一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小．
（3）根据射向过光心不改变方向，判断当蜡烛缩短时，像的位置变化情况．
（4）凸透镜成像时，物体有无数条光线射向凸透镜，经过凸透镜折射后会聚成像，折射光线越多，会聚成的像越清晰．
（5）根据物距和像距的关系判断凸透镜成像情况：凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像．
（6）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．根据物距和焦距的关系确定凸透镜的焦距取值范围．
（7）当物体在焦点上或物距小于焦距时，凸透镜不成像或成虚像，在光屏上不能得到像．
【解析】
（1）在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调整它们的高度，使三者的中心在同一高度；由图1所示可知，物距大于2倍焦距，在光屏上将得到倒立的像，但像的位置偏高，可以升高蜡烛的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度．
（2）蜡烛不断燃烧，蜡烛逐渐变短，过光心的光线不改变方向，像逐渐向上移动．
（3）一个物体有无数个点组成，任何一个点射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，像会变暗．
（4）由图可知，相距大于物距，光屏上成像实像，由凸透镜成像规律可知：凸透镜成倒立放大的实像．投影仪就是根据凸透镜能能倒立、放大的实像的原理制成的．
（5）光屏上成倒立、放大的实像，物距u=15cm-5cm，像距v=30cm-15cm=15cm，
所以2f＞10cm＞f，15cm＞2f，解不等式得，7.5cm＞f＞5cm，所以凸透镜的焦距范围为5cm～7.5cm．
（6）凸透镜成实像的条件是物距大于焦距，二倍焦距是成放大的像与缩小的像的分界点
（7）小明无论如何移动光屏，都找不到像，说明此时不成像，或者成的是虚像，即蜡烛位于焦点上或焦点以内．
故答案是：（1）光具座；凸透镜；光屏；同一高度；升高蜡烛高度；（2）上（3）不变；变暗；（4）倒立放大的实像；投影仪；（5）5cm～7.5cm；（6）物距大于焦距；二倍焦距；（7）物距等于或小于焦距．