Question

1．小华想探究凸透镜成像规律．实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知．光具座上标尺的刻度范围如图1所示．

（1）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用A凸透镜（选填“A”或“B”）．实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、缩小的实像．（选填“放大”或“缩小”）
（2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像．由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时，烛焰的像是放大、正立的虚像．
（3）小明利用强光手电筒改进探究凸透镜成像规律实验，将镂空刻有“F”的黑色卡纸（如图2甲）蒙在手电筒（如图2乙）前作为成像物体．将成像物体、凸透镜和不透明的光屏依次安装在光具座上（如图2丙）．
①成像物体移至透镜左边40cm处，在光屏上得到如图2丁所示影像．要使影像变得如图2戊所示，应右（选填“上、下”、“左、右”或“前、后”）移动光屏．这一成像规律应用在照相机（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）上．
②凸透镜的位置固定不动，把成像物体移到凸透镜左边15cm处，要在光屏上得到清晰的影像，应将光屏向右移动．
③用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒代替常用的烛焰作为成像物体，好处是物体中心的高度不变，实验一段时间后，不必调整物体的高度，像总是成在光屏的中央位置．

Answer 1

分析 （1）（2）根据凸透镜成倒立、缩小的实像时，根据物距和像距的关系，判断选择的凸透镜．
根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．
照相机应用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理来工作的．
用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒代替常用的烛焰作为成像物体，物体的大小不变，像总是呈现在光屏的中央位置，不必总调整物体的高度．

解答 解：（1）当研究凸透镜成像规律之一：u＞2f，成倒立、缩小的实像时．像距2f＞v＞f．那么如果使用B透镜，则光具座不够长，因此使用A凸透镜．实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，即物体处于2倍焦距以外，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、缩小的实像；
（2）烛焰在光具座上45cm刻线处时，即此时的物距是5cm，小于1倍焦距，所以此时光屏上不能成像，能看到一个正立、放大的虚像；
（3）①物体移至透镜左边40cm处，要使光屏上的像从丁图到戊图，像变大，物距要减小，像距要增大，所以物体要靠近凸透镜，并且光屏要向右远离凸透镜．
如图，光屏上的像比甲图物体小，光屏上成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
②凸透镜的位置固定不动，把成像物体移到凸透镜左边15cm处，物距减小，像距增大，要在光屏上得到清晰的影像，应将光屏向右远离凸透镜．
③用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒代替常用的烛焰作为成像物体，物体的大小不变，不必总调整物体的高度，像总是呈现在光屏的中央位置．
故答案为：（1）A；缩小；（2）正立；虚；（3）①右；照相机；②右；③物体中心的高度不变，实验一段时间后，不必调整物体的高度，像总是成在光屏的中央位置．

点评 本题主要考查了凸透镜的成像情况和应用，物距变化时，像距的变化情况，采用强光手电代替蜡烛的优点等．