Question

11．A1班各學(xué)習(xí)小組的同學(xué)分別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，如圖所示是其實(shí)驗(yàn)的部分過程．

（1）由圖甲可知，凸透鏡的焦距是10cm．
（2）小芳同學(xué)她首先按圖乙所示完成儀器裝配，圖中P點(diǎn)是2倍焦距處．經(jīng)過調(diào)節(jié)，在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，把蠟燭向上（選填“上”或“下”）調(diào)；這樣做的目的是使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上，從而使像成在光屏的中央．
（3）小芳同學(xué)調(diào)節(jié)好蠟燭的高度后，她把蠟燭移到A點(diǎn)處，此時光屏上的像很模糊，為了得到清晰的像，應(yīng)把光屏向右移動（填“左”或“右”），這次成的是倒立、放大的實(shí)像．投影儀（或幻燈機(jī)）（填“光學(xué)儀器”名稱）是利用這原理制成的．
（4）當(dāng)蠟燭在A處，光屏上成清晰像后，小芳用不透光的紙遮住一部分透鏡，則不影響（選填“影響”或“不影響”）像的位置大小，像的亮暗會（選填“會”或“不會”）發(fā)生改變．
（5）小芳去掉遮住透鏡的紙片，讓蠟燭在A處，光屏上再次成清晰像后，她拿走光屏；再將蠟燭放在光屏位置處，則此時光屏應(yīng)該放在A處才能成清晰的像，此現(xiàn)象說明在折射時的光路是可逆的．
（6）小芳再把蠟燭移到B處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，是因?yàn)榇藭r成的是正立、放大的虛像，要想看到這個像，應(yīng)從圖中的C（填“C”或“D”）箭頭所示的方向去觀察．

Answer 1

分析 （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)，這個點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光心到焦點(diǎn)的距離叫凸透鏡的焦距．
（2）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)“三心同高”．
（3）利用A點(diǎn)物距與焦距的關(guān)系，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，確定成像的性質(zhì)和位置，然后據(jù)此調(diào)節(jié)光屏的位置．
（4）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)凸透鏡折射會聚成像．
（5）光的折射中光路是可逆的．
（6）當(dāng)物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像，而虛像不能在光屏上呈現(xiàn)；此時物像在同一側(cè)．

解答 解：（1）如圖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)，光屏上的光點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光心到焦點(diǎn)的距離叫凸透鏡的焦距，焦距是10cm．
（2）讀圖可知，像的位置偏高，為了使像能成在光屏的中央，應(yīng)把蠟燭向上調(diào)節(jié)，使三者的中心在同一高度；
（3）蠟燭放在A點(diǎn)，位于一倍焦距和二倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知此時成的是倒立的放大的實(shí)像，且像距大于二倍焦距，因此要把光屏像右移動．投影儀（或幻燈機(jī)）是利用這原理制成的．
（4）用不透光的紙遮住一部分透鏡，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成完整的像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
（5）當(dāng)2f＞U＞f時，光屏上成倒立、放大的實(shí)像，如果蠟燭和光屏互換位置，光屏上會得到倒立、縮小的實(shí)像，說明凸透鏡的光路是可逆的．
（6）再把蠟燭移到D點(diǎn)處，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像，而且物像在同一側(cè)，因此要想看到這個像，應(yīng)從凸透鏡的右側(cè)透過凸透鏡去觀察，即從圖中的C點(diǎn)箭頭所示的方向去觀察．
故答案為：（1）10；
（2）上；高度；中央；
（3）右；放大；投影儀（或幻燈機(jī)）；
（4）不影響；會；
（5）A；可逆的；
（6）虛；C．

點(diǎn)評 （1）掌握凸透鏡的三種成像情況和應(yīng)用．
（2）掌握光的反射和光的折射中光路是可逆的．
（3）給定凸透鏡會確定凸透鏡的焦距．