Question

在“探究凸透镜成像条件”的实验中小莉同学做此实验时得到的像如下图 a、b所示，请回答下列问题.

（1）光具座上有A、B、C三个位置用于放置蜡烛、凸透镜、光屏（如图a），在放置上述三个器材时，应使它们的中心在_____________．将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距是_________cm．

（2）图a中所观察到的像是_____________________像.（描述要完整）；从图中的现象可知蜡烛到凸透镜的距离的范围是__________________（物距用u表示，焦距用f表示）；利用凸透镜的这一成像原理可制成________________.

（3）若在如图a中的情况下，再把蜡烛与透镜的距离增大10cm，要想在光屏上得到清晰的像，则光屏应该向______移动，此时光屏上所成的像是_________像.

（4）在光屏上得到烛焰的清晰的像后，如果将透镜的下半部分遮住，我们将看到烛焰的_________（A.上半部分  B.下半部分   C.全部，用代号填写）的像，像的亮度将_____________.（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）

（5）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图 b所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向__________（选填“上”、“下”）调节．

Answer

同一高度 10 倒立、放大、实 20 cm > u >10cm 投影仪（幻灯机） 左 倒立、缩小的实 C 变暗 上

【解析】

(1)[1]为使烛焰的像能成在光屏的中心，需要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心位置跟烛焰中心的位置高度大致在在同一水平直线上；

[2]凸透镜正对太阳光时，光线平行于主光轴，光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm；

(2)[3]由图可知，像比物体大，是倒立的，能够在光屏上呈现，所以为实像，所以成的是倒立、放大的实像；

[4]根据凸透镜成像规律，此时物距处于f和2f之间，即20 cm > u >10cm；

[5]幻灯机或投影仪是根据凸透镜成倒立放大实像的原理制成的；

(3)[6][7]凸透镜成实像时，物远像近像变小，把蜡烛与透镜的距离增大10cm，物距增大，像距减小，所以光屏应该向左移动，物距大于2f，成倒立缩小的实像；

(4)[8][9]如果将透镜的下半部分遮住，则其上半部分仍能折射光线，成蜡烛完整的像；但透过凸透镜的光较少，像的亮度变暗；

(5)[10]光屏上承接烛焰的像偏高，要想让像成在光屏的中央，应当将凸透镜向下调节，或将光屏向上移动．