Question

小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)：
（1）圖1調(diào)節(jié)光具座上依次排列的蠟燭、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在

同一高度

．
（2）當(dāng)物距為20cm時(shí)，移動(dòng)光屏可以在光屏上得到一個(gè)倒立、等大的實(shí)像，該凸透鏡的焦距是

10

cm．
（3）當(dāng)物距為30cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可得到一個(gè)清晰的倒立、

縮小

的實(shí)像；在放大鏡、照相機(jī)和投影儀中，成像規(guī)律與此類似的是

照相機(jī)

．
（4）在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將蠟燭向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)，要在光屏上得到清晰的像則應(yīng)將光屏

靠近

（遠(yuǎn)離/靠近）透鏡，光屏上的像

變小

（變大/變小/不變）．
（5）他將蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)光屏總找不到像，其原因可能是

物體在焦點(diǎn)上，不能成像

．（寫出一種即可）
（6）若遮住凸透鏡的下半部分，則燭焰在光屏上的成像情況是

完整的像

（選填“完整的像”、“一半的像”或“無(wú)法成像”）．
（7）若把圖2中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜，當(dāng)“眼睛”戴上近視眼鏡時(shí)，燭焰剛好在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像；若取下近視眼鏡，則清晰的像會(huì)成在“視網(wǎng)膜”的

前面

（選填“前面”或“后面”）．
（8）她先讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個(gè)

最小、最亮

的光斑，如圖2，測(cè)出該光斑到凸透鏡的距離是10cm．則該透鏡的焦距是

10cm

．
（9）將蠟燭移到距凸透鏡5cm處，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到清晰的像，這時(shí)應(yīng)從

右

側(cè)透過凸透鏡直接觀察（選填“左”或“右”）．
（10）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，則屏上

能

成完整的蠟燭的像（填“能”或“不能”）．
（11）實(shí)驗(yàn)中隨著蠟燭的燃燒，光屏上依然得到燭焰清晰的像，但光屏上像的位置卻偏高，為了使像仍成在光屏的中央，則應(yīng)向

下

（填“上”或“下”）調(diào)節(jié)凸透鏡．或調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向

上

（填“上”或“下”）移動(dòng)．
（12）小霞在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
①當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時(shí)，移動(dòng)光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的實(shí)像．則該凸透鏡的焦距為

10

cm；②當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，直到光屏上成清晰的像，該成像規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用是

投影儀

（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）；③當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為12cm時(shí)，移動(dòng)光屏，直到光屏上成清晰的像，此時(shí)觀察像的大小，與②中所成像的大小相比

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）；④當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時(shí)，為觀察凸透鏡成像特點(diǎn)，小霞應(yīng)從上圖中凸透鏡的

右

（選填“左”或“右”）側(cè)進(jìn)行觀察．
（13）對(duì)于平面鏡成像和凸透鏡成像，從成“虛像”和“實(shí)像”的角度進(jìn)行比較可知，平面鏡能成

虛

像，凸透鏡能成

實(shí)像，也能成虛

像．

Answer 1

分析：（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，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)物距等于2倍焦距時(shí)成等大的倒立的實(shí)像，求出焦距．
（3）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)．
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像增大．
（5）若光屏上沒有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕啵�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．
（6）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(huì)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．
（7）近視眼是晶狀體變厚，晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚能力增強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜的前方，戴凹透鏡使光線發(fā)散一些，使像呈在視網(wǎng)膜上．
（8）平行于主光軸的光會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距．
（9）物體在焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，不能成實(shí)像，只能成正立、放大的虛像，此時(shí)像物同側(cè)．
（10）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，只是擋住了一部分光，對(duì)像的完整性沒有影響．
（11）根據(jù)光線過光心不改變方向，判斷凸透鏡或蠟燭的移動(dòng)情況．
（12）①凸透鏡成像時(shí)，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像．求出凸透鏡的焦距．
②凸透鏡成像時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
③凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像增大．
④凸透鏡成像時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)．
（13）根據(jù)平面鏡和凸透鏡成像的性質(zhì)進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）當(dāng)u=20cm時(shí)，在另一側(cè)距凸透鏡20cm處的光屏上可以得到一個(gè)與蠟燭等大的像，所以2f=20cm，即f=10cm．
（3）凸透鏡焦距為10cm，物距為30cm，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡一段距離，物距增大，像距減小．像變小，所以光屏要靠近凸透鏡．
（5）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)光屏總找不到像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕啵�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．
（6）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過上半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來(lái)相同顯示像的全部；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來(lái)相比減少了一半，故像會(huì)變暗．
（7）近視眼不戴近視眼鏡，由于晶狀體變厚，像呈在視網(wǎng)膜的前方．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使光線發(fā)散一些，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像，若取下近視眼鏡，又恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)．
（8）一束平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦點(diǎn)．由圖可知，焦距為：10cm．
（9）當(dāng)物距u=5cm＜f時(shí)，物體通過凸透鏡成放大的虛像，并且虛像和物體在同一側(cè)．所以應(yīng)從右側(cè)透過凸透鏡直接觀察．
（10）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，只是被折射會(huì)聚成像的光線減少了，因此影響到的是像的亮度，而不影響它的完整性，因?yàn)檎麄�(gè)物體上的任何一點(diǎn)都有光能透過透鏡而折射后會(huì)聚成像，所以屏上仍能成完整的蠟燭的像．
（11）實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭變短，光屏上的像向上移動(dòng)，要使光屏上的像呈現(xiàn)在光屏的中央位置，使蠟燭向上移動(dòng)，或使凸透鏡向下移動(dòng)，或把光屏向上移動(dòng)．
（12）①凸透鏡成像時(shí)，20cm=2f，成倒立、等大的實(shí)像，所以凸透鏡的焦距為：f=10cm．
②凸透鏡的焦距為f=10cm，當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀．
③當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離從15cm向12cm移動(dòng)時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．
④凸透鏡的焦距為f=10cm，當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，眼睛在右側(cè)透過凸透鏡觀察．
（13）平面鏡成正立等大虛像；凸透鏡能成倒立縮小的實(shí)像，倒立放大的實(shí)像，倒立等大的實(shí)像，也能成正立放大的虛像．
故答案為：（1）同一高度；（2）10；（3）縮小；照相機(jī)；（4）靠近；變小；（5）物體在焦點(diǎn)上，不能成像；（6）完整的像；（7）前面；（8）最小、最亮；10cm；（9）右；（10）能；（11）下；上；（12）①10；②投影儀；③變大；④右；（13）虛；實(shí)像，也能成虛．

點(diǎn)評(píng)：（1）本題綜合考查了凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)．容量較大，此外還要求學(xué)生明確，只要有物體“發(fā)出的光線”通過凸透鏡，經(jīng)凸透鏡折射后就能匯聚成像，而且是完整的．
（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，考查的頻率很高，一定要熟練掌握．