Question

【題目】小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖甲所示，光會(huì)聚于b點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放甲透鏡后，光會(huì)聚于主光軸MN上的c點(diǎn)；在虛線區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后，光會(huì)聚于主光軸MN上的a點(diǎn)．現(xiàn)小明探究凸透鏡成像的特點(diǎn)，應(yīng)選擇____________（甲／乙）透鏡．

（2）如圖乙所示，讓一束平行光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到在光屏上會(huì)聚成一點(diǎn)，則該凸透鏡的焦距為________cm。

（3）如圖丙所示將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭分別位于凸透鏡的兩側(cè)，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度,這樣做的目的是___。

（4）將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，移動(dòng)光屏。直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立 ___________ （選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像；再將蠟燭移至光具座上35cm刻度線處，為在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向___________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”） 透鏡的方向移動(dòng)，應(yīng)用這一成像特點(diǎn)可制成的光學(xué)儀器是___________；當(dāng)將蠟燭移至光具座上45cm刻度線處，移動(dòng)光屏，________(選填“能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，為了觀察此時(shí)的成像特點(diǎn)，請(qǐng)你寫出接下來(lái)的操作步驟： ________。

（5）實(shí)驗(yàn)中若已在光屏上成清晰的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分，則所成的燭焰的像為______________（選填“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 縮小 遠(yuǎn)離 投影儀（幻燈機(jī)） 不能 取走光屏，從光屏一側(cè)透過(guò)凸透鏡觀看燭焰 亮度稍暗的完整的像

【解析】

（1）根據(jù)圖判斷出甲乙對(duì)光線的作用，根據(jù)凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用進(jìn)行判斷．凸透鏡有會(huì)聚光線的作用，凹透鏡有發(fā)散光線的作用；（2）根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行解答．跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(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；（3）若光屏上沒(méi)有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上．有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無(wú)法成在光屏上．

有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．可能是光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．（4）①根據(jù)凸透鏡成實(shí)像進(jìn)行判斷：u>2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f>v>f．2f>u>f，成倒立、放大的實(shí)像，v>2f．②物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無(wú)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根據(jù)光路是可逆的進(jìn)行判斷．（5）物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的像．虛像不能呈現(xiàn)在光屏上．虛像和物體在凸透鏡的一側(cè)，要在光屏的一側(cè)觀察．

(1)由圖知，若光沿直線傳播會(huì)聚到b點(diǎn)，經(jīng)過(guò)甲會(huì)聚到c點(diǎn)，說(shuō)明甲對(duì)光線有發(fā)散作用，是凹透鏡；經(jīng)過(guò)乙會(huì)聚到a點(diǎn)，說(shuō)明乙對(duì)光線有會(huì)聚作用，是凸透鏡。所以應(yīng)選擇乙透鏡；

(2)讓一束平行光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到在光屏上會(huì)聚成一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，所以凸透鏡的焦距f＝60.00cm50.00cm＝10.00cm；（3）如圖丙所示將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭分別位于凸透鏡的兩側(cè)，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度,這樣做的目的是使像成在光屏的中央；（4）將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，u＝50cm10cm＝40cm>2f，2f>v>f，該像是倒立縮小的實(shí)像；再將蠟燭移至光具座上35cm刻度線處,u此時(shí) u＝50cm35cm＝15cm 2f>u＝15cm>f 此時(shí)v>2f 為在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)，應(yīng)用這一成像特點(diǎn)可制成的光學(xué)儀器是投影儀；當(dāng)將蠟燭移至光具座上45cm刻度線處，u＝50cm45cm＝5cm<f 移動(dòng)光屏不能在光屏上得到清晰的像，為了觀察此時(shí)的成像特點(diǎn)，接下來(lái)的操作步驟：取走光屏，從光屏一側(cè)透過(guò)凸透鏡觀看燭焰；（5）實(shí)驗(yàn)中若已在光屏上成清晰的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的上半部分，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，則所成的燭焰的像為亮度稍暗的完整的像