Question

在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：

（1）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖可知，凸透鏡對光線具有

會聚

作用，該凸透鏡的焦距是

11.0

cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：

光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上

．
（3）調整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖乙），在凸透鏡另一側前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、

放大

的實像（填寫像的性質）；

投影儀

 （填光學儀器）就是利用這一成像規律工作的．如果將蠟燭在乙圖的基礎上遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向

靠近

 （選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．
（4）如圖所示，把蠟燭放在二倍焦距以外的a點，移動光屏找到像．光屏和凸透鏡不動，把蠟燭從a點移到b點，如果在b點和O點之間加一個凹透鏡，使燭焰的像還成在光屏上，則所加的凹透鏡

D

．（只有一個選項正確，將正確選項的字母填在橫線上）

A．可能在b點和a點之間
B．一定在b點和F點之間
C．一定在a點和O點之間
D．一定在F點和O點之間．

Answer 1

分析：（1）通過甲圖所示的現象，結合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距．
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，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，像無法成在光屏上；有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）①凸透鏡成像的規律及其應用之一：當2f＞u＞f時，成倒立放大的實像，投影儀就是利用此原理制成的．
②凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．
（4）物體經凹透鏡成正立、縮小的虛像，虛像和物體在凹透鏡的同側，虛像位于物體和凹透鏡之間．
凸透鏡和光屏的位置都不變，像距不變，物距一定也不變，點燃的蠟燭經凹透鏡成虛像，虛像一定在a點．虛像位于物體和凹透鏡之間，從而確定凹透鏡的位置．

解答：解：（1）平行光線經過凸透鏡后會聚于一點，這一點就是焦點．焦點到光心的距離是焦距，根據圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是11.0厘米．
故答案為：會聚；11.0．
（2）無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，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，像無法成在光屏上，．
故答案為：光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上．
（3）①把燭焰放在距凸透鏡16cm處時，即2f＞u＞f時，由凸透鏡成像規律可知，成倒立放大的實像，投影儀就是利用此原理制成的．
故答案為：放大；投影儀．
②凸透鏡成實像時，蠟燭遠離透鏡一段距離，物距增大，像距減小，所以光屏要靠近凸透鏡．
故答案為：靠近．
（4）如果把蠟燭從a點移到b點，物距增大，像距減小，光屏向左靠近凸透鏡才能得到清晰的像，如果光屏位置不變，在凸透鏡和蠟燭之間加一個凹透鏡起發散作用，使原來會聚的光線錯后會聚，呈現在光屏上．
凹透鏡成虛像，虛像位于物體和凹透鏡之間，對于凸透鏡虛像相當于一個新的物體，凸透鏡和光屏不動，說明像距不變，所以物距不變，這個新的物體還是應該在F與O之間，相當于給眼睛戴近視鏡，使其延遲會聚．
故選D．

點評：本題的最后一問是比較難的，當蠟燭放在b點，首先經凹透鏡成虛像，該虛像又作為凸透鏡的物體，進行第二次成像．蠟燭在b點經凹透鏡和凸透鏡成像情況，和蠟燭在a點經凸透鏡成像情況是相同的．