Question

3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中．

（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=10cm．
（2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立放大的实像．在放大镜、照相机和投影仪中，成像原理与其相同的是投影仪；我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射．
（3）小明将点燃的蜡烛放在某处，发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是烛焰在凸透镜的焦点上．
（4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像是完整（选填“完整”或“不完整”）的，像的明暗将变暗（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）．
（5）如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，则人眼应该在图中B（选填“A”、“B”或“C”）处且朝着相应方向，才能观察到烛焰的像．
（6）图丁中，点燃蜡烛，经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像．然后，在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了．近视眼镜的镜片为凹（选填“凹”或“凸”）透镜．不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以进行的操作是：①将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离或②将蜡烛向远离凸透镜的方向移动适当距离（均以透镜为参照物）．

Answer 1

分析 （1）根据焦距的概念，计算出焦距的大小．从焦点到凸透镜的距离；
（2）当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的；漫反射时，我们可以从不同的方向观察到物体；
（3）凸透镜可以将平行光会聚到一点，同时也可以把焦点发出的光变平行，在光屏上形成一个大小不变的光斑；
（4）物体有无数点组成，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．当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；
（5）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，我们应透过凸透镜去观察这个像；
（6）凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后，可以用来矫正近视眼；根据凹透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作．

解答 解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为f=20cm-10cm=10cm；
（2）由图乙知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u=15cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的；
我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射．
（3）无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，可能出现的原因应该是：物距等于焦距，即物体正好放在凸透镜的焦点上．
（4）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗；
（5）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察；
（6）近视眼镜的镜片为凹透镜，对光有发散作用，可使光线的会聚点推迟延后．因此，不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以进行的操作是：①将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离或②将蜡烛向远离凸透镜的方向移动适当距离．
故答案为：（1）10； （2）放大； 投影仪；漫；（3）烛焰在凸透镜的焦点上；（4）完整； 变暗；
（5）B； （6）凹； ①将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离； ②将蜡烛向远离凸透镜的方向移动适当距离．

点评 本题考查了凸透镜成像规律的探究实验，包括焦点的测量、成像规律的总结与应用，实验中遇到问题的分析与对策等，综合性较强．