Question

14．小明同學利用圖示裝置來研究凸透鏡成像．
（1）實驗前，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屏的中央．
（2）實驗時，在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，你解決的方法是將光屏向上移動（填“向上”或“向下”）
（3）如圖1所示，當凸透鏡位于光具座A處時，恰好在光屏上成清晰的像，所成像的性質(zhì)是倒立、放大的實像；利用這一規(guī)律可制成幻燈機（選填“照相機”或“幻燈機”）；蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的上方；
（4）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），光屏上再次成清晰的像，成的是縮�。ㄟx填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；
（5）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀=45cm，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L=15cm，如圖2所示，則該透鏡焦距f＜15cm（選填“＞”“＜”或“=”），透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離S=15cm
（6）最后小明用不透光的紙板遮擋住凸透鏡的上半邊，然后前后移動光屏，他能（填“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像．

Answer 1

分析 （1）（2）要使像成在光屏中央，應該調(diào)節(jié)三者中心在同一高度；
（3）當物距小于像距成實像時，應成倒立放大的實像；根據(jù)通過光心的光線方向不改變，確定光屏的移動方向；
（4）當物距大于像距成實像時，應該成倒立縮小實像；
（5）對比（3）（4）成像條件，結(jié)合燭焰和光屏之間距離不變，分析解答；
（6）物體有無數(shù)點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點的像．當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像．．

解答 解：（1）實驗前，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是將像呈現(xiàn)在光屏中央；
（2）在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，說明蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心沒在同一個高度．蠟燭偏低，或凸透鏡偏高，光屏偏高．要使像成在光屏的中心：①蠟燭上調(diào)；②凸透鏡、光屏同時下調(diào)；③上調(diào)光屏；
（3）如圖1所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，由圖可知此時物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實像，是幻燈機的制作原理；
蠟燭燃燒一段時間后，由于通過光心的光線方向不改變，則燭焰的像將向上移動；
（4）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），相當于增大物距，減小像距，當光屏上再次成清晰的像時，此時應該物距大于二倍焦距，則所成像應該為倒立、縮小的實像；
（5）當凸透鏡位于光具座A處時，物距u₁=L=15cm，則像距v₁=45cm=15cm=30cm，成倒立放大的實像，滿足條件：2f＞u＞f，即f＜15cm；
根據(jù)光路可逆可知，保持蠟燭和光屏位置不變，當凸透鏡位于光具座B處時，u₂=30cm，v₂=15cm，蠟燭由A到B，需向右移動15cm；
（6）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
故答案為：（1）同一高度；使像成在光屏的中央；（2）向上；（3）倒立、放大的實像；幻燈機；上；（4）縮��；（5）＜；15；（6）能．

點評 （1）過光心不改變方向是判斷像位置的最簡單的方法，也是最常用的方法．
（2）凸透鏡成實像時，無論遮住凸透鏡的上部、下部、中間，都不能改變像的大小，但是像變暗，凸透鏡遮住的越多，像越暗．