Question

【题目】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点．现小明探究凸透镜成像的特点，应选择____________（甲／乙）透镜．

（2）如图乙所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为________cm。

（3）如图丙所示将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是___。

（4）将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏。直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立 ___________ （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；再将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向___________（选填“靠近”或“远离”） 透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是___________；当将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，移动光屏，________(选填“能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，为了观察此时的成像特点，请你写出接下来的操作步骤： ________。

（5）实验中若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为______________（选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”）

Answer 1

【答案】乙 10.0 使像成在光屏的中央 缩小 远离 投影仪（幻灯机） 不能 取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰 亮度稍暗的完整的像

【解析】

（1）根据图判断出甲乙对光线的作用，根据凸透镜和凹透镜对光线的作用进行判断．凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用；（2）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行解答．跟主光轴平行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，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；（3）若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上．

有可能物体在焦点上，不能成像．可能是光具座的长度小于凸透镜的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．（4）①根据凸透镜成实像进行判断：u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f．2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f．②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．③根据光路是可逆的进行判断．（5）物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的像．虚像不能呈现在光屏上．虚像和物体在凸透镜的一侧，要在光屏的一侧观察．

(1)由图知，若光沿直线传播会聚到b点，经过甲会聚到c点，说明甲对光线有发散作用，是凹透镜；经过乙会聚到a点，说明乙对光线有会聚作用，是凸透镜。所以应选择乙透镜；

(2)让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距f＝60.00cm50.00cm＝10.00cm；（3）如图丙所示将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像成在光屏的中央；（4）将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，u＝50cm10cm＝40cm>2f，2f>v>f，该像是倒立缩小的实像；再将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,u此时 u＝50cm35cm＝15cm 2f>u＝15cm>f 此时v>2f 为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向远离透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪；当将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，u＝50cm45cm＝5cm<f 移动光屏不能在光屏上得到清晰的像，为了观察此时的成像特点，接下来的操作步骤：取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；（5）实验中若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，物体上任一点射向凸透镜的上半部分，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，则所成的烛焰的像为亮度稍暗的完整的像