Question

在探究凸透镜成像规律时，小捷用发光二极管“F”字样作光源，实验装置如图所示：
（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个______（填“亮点”或“亮环”）为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f=______（填“5cm”或“10cm”）．
（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
①在光具座上依次放置光源、______、光屏，并调整它们的高度，使三者的中心在______，这样做的目的是______．
②凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，至到如图所示位置，光屏上会出现清晰______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的______像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向______（填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像．
（3）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是______（填“正立”或“倒立”）放大的______（填“虚像”或“实像”）．
（4）在实验中已得到清晰的实像，当用黑色硬纸片遮位透镜的上半部分，则所成的像将是______的（填“完整”或“不完整），且亮度变______．

Answer

（1）要解决此题，首先要掌握焦点和焦距的概念：平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．
（2）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心．
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像．并且成实像时，物距越大，成的像越小，像距也越小
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像；
（4）若将凸透镜遮住一部分，由于折射到像点的光减少，像的大小不变，像将变暗．
【解析】
（1）为了确定凸透镜的焦距，首先要找到凸透镜的焦距，所以将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的点，便为焦点．焦点到凸透镜中心的距离为10cm，所以此凸透镜的焦距为10cm．
（2）①在研究凸透镜成像的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具上，调节凸透镜、光屏的高度，使三者的中心在同一高度上，这样做的目的是使像能呈在光屏的中心，在实验过程中，应逐渐将光屏向 左、右调节，直到光屏上的像清晰为止．
②由（1）知，f=10cm，所以2f=20cm．
凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处，所以此时物距u=30cm＞2f．所以成倒立、缩小的实像．若将光源远离凸透镜，则物距增大，根据凸透镜成像的规律得，像距要减小．所以光屏要靠近凸透镜即向左移动．
（3）如果将光源移至7cm处，此时物距u=7cm＜f．根据凸透镜成像的规律，所以成正立、放大的虚像；
（4）用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则照射到硬纸片上的光线不能折射到像点，但透镜的其它部分仍有折射光线的作用，所以在光屏上仍可以成烛焰完整的像，只是折射到像点的光线比原来减少了，像比原来变暗了．
故答案为：（1）亮点；10cm；（2）①凸透镜；在同一高度；让烛焰的像成在光屏的中央；②缩小；实；左；（3）正立；虚像；（4）完整；暗．