Question

3．小王同學用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律，凸透鏡、蠟燭、光屏的位置如圖所示：
（1）實驗前，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏中央；
（2）如果把蠟燭放在如圖所示位置處，要在光屏上看到清晰的蠟燭的像，在蠟燭和透鏡不動的情況下，光屏應向右（選填“左”或“右”）移動，直到光屏傷的像最清晰為止．利用此規(guī)律工作的是投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（3）小王把蠟燭移動到35cm刻度線位置的時候，在光具座上無論如何移動光屏，都不能承接到燭焰的像，你認為造成的原因是物距小于焦距．然后，小王取下光屏，把眼睛放在光屏的位置，透過透鏡觀察蠟燭的燭焰，可以看到一個正立、放大、的虛像．
（4）若用紙板把凸透鏡下半部分遮住，則光屏上的像是完整（選填“完整”或“不完整”）的．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f．
（3）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的成因．凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實像；如果不遮住凸透鏡的下半部分，透過的光多，像就亮；遮住凸透鏡的下半部分，透過的光少，像就暗．

解答 解：（1）實驗前，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏中央．
（2）凸透鏡的焦距為10cm，由圖可知，物距u=40.0cm-25.0cm=15.0cm，此時2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，此時v＞2f，即成像在60cm之外，所以應將光屏向右移動；利用此規(guī)律工作的是投影儀．
（3）由題意知，凸透鏡的焦距為10cm，蠟燭移動到35cm刻度線位置的時候，物距為u=40cm-35cm=5cm，此時物距小于焦距，即u＜f，成正立、放大的虛像，故無論如何移動光屏，都不能承接到燭焰的像．
（4）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當將透鏡的下半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，還是完整的像；只是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，亮度會減弱．
故答案為：（1）使像成在光屏中央；（2）右；投影儀；（3）物距小于焦距；（3）正立；放大；虛；（4）完整．

點評 凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握．