Question

【題目】張華同學(xué)用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律：

（1）由圖可知，凸透鏡的焦距是 cm．實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在 ．

（2）將凸透鏡固定在圖所示的光具座位置不動，張華將點(diǎn)燃的蠟燭移至10cm刻度處，在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的 （選填“實(shí)”或“虛”）像；若將點(diǎn)燃的蠟燭移至40cm刻度處，他通過凸透鏡看到燭焰的 （選填“倒立”或“正立”）、放大的虛像．

（3）如果用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住，則燭焰在光屏上的成像情況是

A．完整的像

B．一半的像

C．無法成像．

Answer 1

【答案】（1）15；一高度上； （2）實(shí)；正立；（3）A

【解析】試題分析：（1）根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距填寫．

在凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，須將蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心放在同一高度上，以便使像成在光屏的中心．

（2）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況：

u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．

2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．

u＜f，成正立、放大的虛像．來解答此題．

（3）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的成因．凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；

如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．

解：（1）①平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn)，該點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距．所以焦距是60cm﹣45cm=15cm．

在光具座上依次放在蠟燭、凸透鏡、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．

（2）當(dāng)“張華將蠟燭移至10cm刻度線處時”此時u=45cm﹣10cm=35cm，則u＞2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像．

當(dāng)“張華將蠟燭移至40cm刻度線處時”，此時u=5cm，則u＜f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成正立放大的虛像．

（3）凸透鏡成實(shí)像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的上半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過下半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱，但還能成完整的像．

故答案為：（1）15；一高度上； （2）實(shí)；正立；（3）A．