Question

9．如圖所示，小王做做“探究凸透鏡成像規律”的實驗．
（1）他將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距約是10cm．
（2）他把蠟燭、凸透鏡和光屏放置在米尺旁．點燃蠟燭后，他還應調整火焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在同一高度．
（3）調整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖），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．
（4）實驗中，當小王用白紙遮掉凸透鏡的上半部分時，光屏上成像的情況是C
A．只出現燭焰的上半部分的像　　　　　　B．只出現燭焰的下半部分的像
C．仍然是完整的像，只是變暗些　　　　　D．成像情況像不受任何影響
（5）在上述實驗的基礎上，將蠟燭向遠離透鏡方向移動，要在光屏上得到清晰的像應將光屏靠近（遠離或靠近）透鏡，光屏上的像變小（變大或變小或不變）．
（6）隨著蠟燭燃燒而變短，光屏上成的像將向上（上/下）移動．由于影響到了實驗的進行，這時最合理的調整是C．
A．只需將凸透鏡向下移動些　　　　　　  B．只需將光屏向上移動些
C．將凸透鏡和光屏向下移一些　　　　　　D．以上均可．

Answer 1

分析 （1）根據凸透鏡的焦點和焦距定義即可解答此題；
（2）為了使像能成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀；
（4）物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像．當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像；
（5）物近像遠像變大，物遠像近像變小；
（6）隨著蠟燭燃燒而變短，根據過光心不改變方向，像會向上移動．要使像成在光屏的中央位置，可以使蠟燭向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動，都能使像成在光屏的中央位置．但是如果蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一個高度，每進行一次實驗都需要進行調整，給實驗帶來很多不便，要使像成在光屏的中央位置，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；
（2）根據實驗的要求，讓像成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）燭焰放在距凸透鏡16cm處時，凸透鏡的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
（4）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．故選C；
（5）蠟燭向遠離透鏡方向移動，物距變大，像距變小，像變小，要在光屏上得到清晰的像應將光屏 靠近透鏡；
（6）隨著蠟燭燃燒而變短，根據過光心不改變方向，像會向上移動．為了使下面是實驗更方便操作，更合理是操作是把蠟燭升高，或凸透鏡和光屏同時調低．故選C．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）放大；投影儀；（4）C；（5）靠近，變小；（6）上；C．

點評 探究凸透鏡成像實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一直線和在同一高度，像都能成在光屏的中央位置，但是蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一直線上，每進行一次實驗，都要調整三者的高度，給實驗帶來很大的麻煩．凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，不需要每一次實驗都調節，簡化實驗，三者中心在同一高度是最合理的．