Question

小明同學在探究凸透鏡成像”的實驗中
（l）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

10

cm．
（2）如圖是小明“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置圖：如果你是他的合作者，請你幫他指出該裝置中的兩處錯誤：①

光具座上沒有依次放蠟燭、凸透鏡、光屏

；②

蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心沒有在同一高度

．
（3）錯誤改正后，小明將凸透鏡固定在50cm處，小明將點燃的蠟燭放在10cm處，移動光屏，在屏上得到清晰的倒立、

縮小

的實像．
（4）小明繼續將點燃的蠟燭靠近凸透鏡，當燭焰移至35cm 處，移動光屏，在屏上得到清晰的倒立、

放大

的實像，

投影儀

（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）應用這一原理制成．
（5）小明將點燃的蠟燭放在40cm處，發現無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，你認為可能出現的原因應該是

蠟燭放在凸透鏡的焦點上，燭焰射出的光線經凸透鏡之后變為平行光

．
（6）小明在實驗中發現：當物距在不斷的減小的過程中，成像性質發生改變的兩個轉折點是

二倍焦距

和

一倍焦距

．
（7）當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，小明用不透明的紙擋住透鏡上半部分，則光屏上所成的像

完整

（選填“完整”或“不完整”），像的明暗將

變暗

．

Answer 1

分析：（1）根據凸透鏡的焦點和焦距的定義進行判斷．
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，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．
（3）求出物距，根據物距和焦距的關系，判斷凸透鏡的成像情況．
（4）求出物距，根據物距和焦距的關系，判斷凸透鏡的成像情況和應用．
（5）把光源放在凸透鏡焦點上，經凸透鏡之后會變為平行光．
（6）凸透鏡成像時，一倍焦距是實像和虛像的分界點；二倍焦距是放大和縮小像的分界點．
（7）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．

解答：解：（1）凸透鏡正對太陽光時，光線平行于主光軸，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）①光具座上沒有依次放在蠟燭、凸透鏡、光屏，蠟燭和凸透鏡的位置顛倒了．
②蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心沒在同一高度，像不能呈在光屏的中心．
（3）凸透鏡固定在50cm處，小明將點燃的蠟燭放在10cm處，物距為u=50cm-10cm=40cm，凸透鏡的焦距是10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
（4）凸透鏡固定在50cm處，小明將點燃的蠟燭放在35cm處，物距為u=50cm-35cm=15cm，凸透鏡的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
（5）小明將點燃的蠟燭放在40cm處，物距為u=50cm-40cm=10cm，光源放在焦點上，經凸透鏡之后會變為平行光．所以光屏上會出現大小不變的圓形光斑．
（6）當物距在不斷的減小的過程中，成像性質發生改變的兩個轉折點是：二倍焦距和一倍焦距．
（7）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．
故答案為：（1）10；（2）①光具座上沒有依次放蠟燭、凸透鏡、光屏；②蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心沒有在同一高度；（3）縮小；（4）放大；投影儀；（5）蠟燭放在凸透鏡的焦點上，燭焰射出的光線經凸透鏡之后變為平行光；（6）二倍焦距；一倍焦距；（7）完整；變暗．

點評：（1）題目中蠟燭處于某一刻度處，不是物距，學生容易忽視這個問題．
（2）本題考查凸透鏡成像實驗的知識點比較多，綜合性比較強，有一定的難度．