Question

小明小組和小華小組分別用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規律．

①由圖1可知，凸透鏡的焦距是________cm．實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在________．小明小組調整好三者中心的位置，但無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫出一個原因即可）________．
②如圖2所示，若在光屏上（光屏未畫出）能得到清晰放大的燭焰實像，則蠟燭可能置于透鏡左邊a、b、c、d四點中的________點上，此成像特點可應用在________機上．
③實驗過程中，用黑紙將凸透鏡遮掉一半，像的形狀________（選填“變小”、“變大”或“不變”），但像的亮度將________（填“變亮”或“變暗”）
④小明小組和小華小組分別進行了若干次操作，并把實驗數據準確記錄在下面表格中．

	小明小組				小華小組
凸透鏡焦距/cm	14	14	14	14	16	16	16	16
物距/cm	20	30	40	60	20	30	40	60
像距/cm	47	26	22	18	80	34	27	22
像的正倒	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立

請分析以上數據，你能得到什么結論？（寫出兩條即可）
①________
②________．

Answer 1

15    同一高度    u＜f或u=f    c    投影    不變    變暗    物距大于一倍焦距，成倒立的像    凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小
分析：①從凸透鏡焦點和焦距的定義進行分析．
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，像才能成在光屏的中心．
光屏上不能成像的原因，可能物體放在凸透鏡的焦點上不能成像，或物體在凸透鏡的一倍焦距以內不能成實像．
②根據凸透鏡成像的幾種情況進行判斷．
凸透鏡成像的三種情況和應用：
U＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞U＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
U＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．
③物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數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，經凸透鏡折射會聚成像．
④凸透鏡的物距大于一倍焦距時都是倒立的實像．
凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小．
解答：①平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．焦點到凸透鏡光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距為：f=60cm-45cm=15cm．
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，像才能成在光屏的中心．
光屏上不能成像的原因，可能物體放在凸透鏡的焦點上不能成像，或物體在凸透鏡的一倍焦距以內不能成實像．
②2f＞U＞f，成倒立、放大的實像，所以蠟燭放在c點，應用于幻燈機和投影儀．
③遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
④凸透鏡的物距大于一倍焦距時都是倒立的實像．
凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小．
故答案為：①15；同一高度；u＜f或u=f；②C；投影；③不變；變暗；④物距大于一倍焦距，成倒立的像；物距增大，像距減小．
點評：此題是探究凸透鏡成像的規律，此題通過例舉一些實驗數據，讓學生通過數據總結結論，考查了分析數據得出結論的能力．同時考查了實驗中常出現的一種情況，即光屏上沒有像，知道這可能是成虛像，或不能成像或光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度．