Question

11．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇了一個(gè)焦距約為10cm的透鏡，實(shí)驗(yàn)前他準(zhǔn)備作圖分析凸透鏡的對(duì)光的作用，請(qǐng)你代替他在圖1中作出光心通過透鏡射出的光路圖． 
 如圖2所示，實(shí)驗(yàn)中他將凸透鏡的位置固定在50cm刻度線的位置不動(dòng)，調(diào)節(jié)燭焰和光屏的位置，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．
（1）這個(gè)像的成像原理與照相機(jī)（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）相同．
（2）如果將凸透鏡的上半部分遮去，則在光屏上能（選填“能”或“不能”）成完整的像．
（3）若將蠟燭向右移動(dòng)少許，則應(yīng)該將光屏向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像，此時(shí)像的大小比剛才的像要大些（選填“大”或“小”）．
（4）若將光屏向左移動(dòng)少許后（所在位置仍在60cm刻度線右側(cè)），光屏上不再有清新的像了．小明在凸透鏡左側(cè)很近處再放置了一個(gè)凸透鏡，這是光屏將重新獲得燭焰清新的實(shí)像．
（5）為了檢驗(yàn)凸透鏡的焦距是否約為10cm，小明上午第二節(jié)課下課后，到操場(chǎng)上利用太陽光粗測(cè)凸透鏡的焦距，他將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，小明認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡焦點(diǎn)的位置，旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置，其理由是：凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．

Answer 1

分析 先確定所給的入射光線的特點(diǎn)，然后根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線作圖；
（1）掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用之一：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
（2）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像．
當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像．
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，具有物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)．
（4）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用．
（5）平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．

解答 解：對(duì)于凸透鏡，通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，如圖所示：

（1）物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距，由圖知，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（2）遮住凸透鏡的一半，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的另一半，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗
（3）當(dāng)凸透鏡的位置不變時(shí)，只向右移動(dòng)蠟燭，要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)明亮清晰的像，可以向右移動(dòng)光屏，才能再一次成像，并且此時(shí)的像比剛才的像大．
（4）若將光屏向左移動(dòng)少許后（所在位置仍在60cm刻度線右側(cè)），光屏上不再有清新的像了，要使光屏上還能成清晰的像，應(yīng)使光線提前會(huì)聚，因此應(yīng)放一個(gè)凸透鏡．
（5）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測(cè)出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．而小明上午第二節(jié)下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時(shí)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置．
故答案為：（1）照相機(jī)；（2）能；（3）右；大；（4）凸；（5）凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．

點(diǎn)評(píng) 此題探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系及其應(yīng)用，做到靈活應(yīng)用．