Question

小紅用焦距為l5cm的凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：
（1）為了完整地找出凸透鏡成像的規(guī)律，若透鏡焦距為f，則蠟燭應(yīng)放在凸透鏡前物距u分別是：u=2f、u=f，以及u＞2f、

2f＞u＞f

、

u＜f

的三個(gè)區(qū)間內(nèi)；
（2）蠟燭和凸透鏡的位置如圖所示，要得到明亮、清晰的像，應(yīng)該把光屏放在65cm刻線處至

80

cm刻線處之間的某個(gè)位置，此時(shí)所成的像與

照相機(jī)

（照相機(jī)/投影儀/放大鏡）所成的像性質(zhì)相同．要想使這個(gè)像變大，在凸透鏡不動(dòng)的情況下，小宇應(yīng)將蠟燭向

左

（左/右）移動(dòng)，同時(shí)將光屏向

右

（左/右）移動(dòng)．
（3）當(dāng)蠟燭移動(dòng)到20cm刻線處，仍保持凸透鏡位置不變，再移動(dòng)光屏，在光屏上會(huì)成清晰、倒立、

等大

（放大/等大/縮�。┑膶�(shí)像．此時(shí)將老花鏡放在凸透鏡和光屏之間，光屏上的像會(huì)變得模糊，要得到清晰的像，應(yīng)把光屏向

左

（左/右）移動(dòng)，這是因?yàn)槔匣ㄧR對(duì)光線有

會(huì)聚

（會(huì)聚/發(fā)散）作用．
（4）調(diào)節(jié)蠟燭的位置，使蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的3/4，此時(shí)應(yīng)從透鏡的

右

（填“左”或“右”）側(cè)透過透鏡可看到蠟燭

正

立

放大

的

實(shí)

像，此時(shí)物與像

同側(cè)

（同側(cè)或異側(cè)）．
（5）小明重新移動(dòng)蠟燭的位置，使蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的5/4，則在光屏上可看到蠟燭

倒立

、

放大

的實(shí)像，這一成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用是

投影儀

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，確定物距和焦距的關(guān)系：
（2）u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，物像在凸透鏡的異側(cè)，像距2f＞v＞f應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大
（3）u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用．
（4）u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
（5）2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，物像在凸透鏡的異側(cè)，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．

解答：解：（1）為了完整地找出凸透鏡成像的規(guī)律，若透鏡焦距為f，則蠟燭應(yīng)放在凸透鏡前物距u分別是：u=2f、u=f，以及u＞2f、2f＞u＞f、u＜f的三個(gè)區(qū)間內(nèi)；
（2）由圖可知，物距u＞2f，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，可知要得到明亮、清晰的像，像距2f＞v＞f，即應(yīng)該把光屏放在65cm刻線處至80cm刻線處之間的某個(gè)位置，此時(shí)所成的像是倒立縮小的實(shí)像，與照相機(jī)所成的像性質(zhì)相同．
根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大可知，要想使這個(gè)像變大，在凸透鏡不動(dòng)的情況下，小宇應(yīng)將蠟燭向左移動(dòng)，同時(shí)將光屏向右移動(dòng)．
（3）當(dāng)蠟燭移動(dòng)到20cm刻線處，此時(shí)u=30cm=2f，由凸透鏡成像規(guī)律可得，再移動(dòng)光屏，在光屏上會(huì)成清晰、倒立、等大的實(shí)像．此時(shí)將老花鏡放在凸透鏡和光屏之間，老花鏡是凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，所以光屏上的像會(huì)變得模糊，要得到清晰的像，應(yīng)把光屏向左移動(dòng)．
（4）使蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的3/4，則u＜f，由凸透鏡成像規(guī)律可得，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，因此應(yīng)從透鏡的右側(cè)透過透鏡可看到蠟燭的像．
（5）當(dāng)蠟燭距透鏡的距離為透鏡焦距的5/4，則2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可得，成倒立、放大的實(shí)像，物像在凸透鏡的異側(cè)，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
故答案為：（1）2f＞u＞f；u＜f；
（2）80；照相機(jī)；左；右；
（3）等大；左；會(huì)聚；
（4）右；正立；放大；實(shí)；同側(cè)；
（5）倒立；放大；投影儀．

點(diǎn)評(píng)：（1）凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握．
（2）在物體從遠(yuǎn)處向凸透鏡靠近的過程中，物體在光屏上成的像將逐漸變大，并且像到凸透鏡的距離在逐漸的增大．即，物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小