Question

3．小張同學(xué)探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側(cè)．

（1）小張將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，移動(dòng)光屏，知道燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是縮小的實(shí)像．（選填“放大”、“等大”或“縮小”）；
（2）小張將蠟燭移至光具座上30cm刻度線處，移動(dòng)光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立的實(shí)像（選填“倒立”或“正立”）；
（3）小張?jiān)賹⑾灎T移至光具座上40cm處，他從透鏡的右側(cè)通過透鏡可以看到燭焰正立的像（選填“倒立”或“正立”）．
（4）以上（1）、（2）步驟中，小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動(dòng)時(shí)，若要讓燭焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離（選填：“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡，此時(shí)所成像的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若已在光屏上成清晰的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下半部分，則所成的燭焰像為完整（選填“完整”或“不完整”）的像，實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后逐漸變短，則光屏上燭焰的 像也將逐漸向上移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像的特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（2）根據(jù)物距處于1倍和2倍焦距之間時(shí)，成倒立放大實(shí)像的特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（3）根據(jù)物距小于焦距時(shí)，成正立放大的虛像的特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，具有物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)．
（5）凸透鏡成像光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像進(jìn)行分析，若物體相對(duì)于凸透鏡向下移動(dòng)，則像向上移動(dòng)；

解答 解：
由題意知：f=15cm，所以2f=30cm．
（1）當(dāng)物體在光具座上10cm刻度線處時(shí)，物距等于40cm，大于2倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像；
（2）當(dāng)物體在光具座上30cm刻度線處時(shí)，物距等于20cm，處于1倍和2倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像；
（3）當(dāng)物體在光具座上40cm刻度線處時(shí)，物距等于10cm，小于焦距，成放大正立的虛像．
（4）將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動(dòng)時(shí)，物距減小，則像和像距變大，應(yīng)將光屏向右移動(dòng)，才能再次在光屏上成清晰的像，此時(shí)像的大小比剛才的像要大些．
（5）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過上半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱，變暗了；
蠟燭燃燒變短，所以像成在了光屏的上方．
故答案為：（1）縮��；（2）倒立；（3）正立；（4）遠(yuǎn)離；變大；（5）完整；上．

點(diǎn)評(píng) 掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．