Question

17．洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜．
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为10cm．

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度上，为实验探究做好准备．
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止．生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的．
（4）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的B．
A．凸透镜    B．凹透镜
（5）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，会在光屏上得到一个倒立放大的实像．
（6）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果D．
A．没有影响
B．不能成像
C．成一半的像
D．仍能成完整的像，但亮度变暗．

Answer 1

分析 （1）焦点到凸透镜的距离叫做焦距；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度，能使像成在光屏的中央；
（3）当u＞2f时，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（4）当2f＞u＞f时，成倒立放大的实像；
（5）物体由无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．所以遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像．
（6）在研究凸透镜成像实验中，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，否则光屏承接不到像；
如果在这个实验中无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，当物体放在焦点处时不成像，在焦点之内时成虚像，并且光具座不够长，则光屏不会接收到像等等．

解答 解：（1）根据光心到焦点的距离即为焦距，故光屏到凸透镜的距离为焦距，f=60cm-50cm=10cm；
（2）调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度上，这样才能保证成像在光屏的中央；
（3）蜡烛移到标尺10cm处，物距在2倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（4）将蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，像距将减小即光屏左移才能得一清晰的像，由于保持光屏和凸透镜的位置不变，即像距不变，因此需在凸透镜左侧附近安装一个发散透镜--凹透镜，故选B；
（5）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，此时物体在一倍焦距与二倍焦距之间，在光屏上得到一个倒立放大的实像；
（6）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，则蜡烛发出的光线仍会通过下半部分透镜形成完整的像，只是由于被遮住了一部分，透过的光线变少，亮度变暗，故选D．
答案：（1）10；（2）同一高度；（3）照相机；（4）B；（5）放大；（6）D．

点评 凸透镜成像的规律涉及四个方面的内容：物距与焦距的关系；成像性质；像距与焦距的关系；应用．只要告诉这四个方面中的一个，就可以确定其余的三个方面．
要确定凸透镜的成像性质，只要知道：物距与焦距的关系、凸透镜成像的应用、像距与焦距的关系这三个方面中的一个即可．