Question

小明小组和小华小组分别用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律．

①由图1可知，凸透镜的焦距是________cm．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________．小明小组调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是（写出一个原因即可）________．
②如图2所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰放大的烛焰实像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的________点上，此成像特点可应用在________机上．
③实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状________（选填“变小”、“变大”或“不变”），但像的亮度将________（填“变亮”或“变暗”）
④小明小组和小华小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中．

	小明小组				小华小组
凸透镜焦距/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

请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可）
①________
②________．

Answer 1

15    同一高度    u＜f或u=f    c    投影    不变    变暗    物距大于一倍焦距，成倒立的像    凸透镜成实像时，物距增大，像距减小
分析：①从凸透镜焦点和焦距的定义进行分析．
探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，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，可能物体放在凸透镜的焦点上不能成像，或物体在凸透镜的一倍焦距以内不能成实像．
②根据凸透镜成像的几种情况进行判断．
凸透镜成像的三种情况和应用：
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．
③物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．
当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像．
④凸透镜的物距大于一倍焦距时都是倒立的实像．
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小．
解答：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为：f=60cm-45cm=15cm．
蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，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，可能物体放在凸透镜的焦点上不能成像，或物体在凸透镜的一倍焦距以内不能成实像．
②2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，所以蜡烛放在c点，应用于幻灯机和投影仪．
③遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．
④凸透镜的物距大于一倍焦距时都是倒立的实像．
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小．
故答案为：①15；同一高度；u＜f或u=f；②C；投影；③不变；变暗；④物距大于一倍焦距，成倒立的像；物距增大，像距减小．
点评：此题是探究凸透镜成像的规律，此题通过例举一些实验数据，让学生通过数据总结结论，考查了分析数据得出结论的能力．同时考查了实验中常出现的一种情况，即光屏上没有像，知道这可能是成虚像，或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度．