Question

5．某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验，进行了以下实验步骤：
（1）将凸透镜正对太阳，在另一测移动光屏，距凸透镜10cm处，光屏接收到一个最小、最亮的光斑，由此可知，该凸透镜的焦距为10cm．
（2）如图所示，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在
同一高度．
（3）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到放大（填“放大”或“缩小”）的像．再将蜡烛移动到A处，并移动光屏可得到清晰倒立缩小的像，此时光屏与透镜的距离大于（填“大于”或“小于”）10cm．
（4）在上题的基础上，若将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的上方，则在另一测的光屏上还能得到完整的像吗？能（填“能”或“不能”）．
（5）为了观察物距小于5cm时烛焰的成像特点，无论怎样移动光屏都不能观察到像，请你写出接下来的操作步骤：移去光屏在光屏一侧透过凸透镜观察到正立，放大的虚像．
（6）小华多次实验后发现，现光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像．出现这种现象的原因是：光发生折射时，光路具有可逆性．

Answer 1

分析 （2）为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
（3）根据凸透镜成像的特点，物距处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距；当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距处于1倍和2倍焦距之间；
（4）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．
（5）物距小于5cm时，由于物距小于焦距时，成正立的虚像，应用眼睛观察；
（6）知道光路具有可逆性的特点．

解答 解：（2）为使像能成在光屏的中央，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度处；
（3）如图所示，把蜡烛移动到B处，物体在36cm处，此时物距为50cm-36cm=14cm，处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；
若在A处，物体在23cm处，物距为50cm-23cm=27cm，大于2倍焦距，所以成倒立缩小的实像，此时像距处于1倍和2倍焦距之间，所以光屏与透镜的距离大于10cm．
（4）将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央，物体上任一点射向凸透镜的其他部分，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．
（5）物距小于5cm时，由于物距小于焦距时成虚像，在光屏上找不到像，应移去光屏在光屏一侧透过凸透镜观察到正立，放大的虚像
（3）光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像．原因是光在发生反射和折射时，都具有可逆性的特点．
故答案为：（2）同一高度；
（3）放大；大于．        
（4）能．
（5）移去光屏在光屏一侧透过凸透镜观察到正立，放大的虚像．           
（6）可逆性．

点评 此题是“探究凸透镜成像规律”实验，考查了焦距的概念，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键．