Question

在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有

会聚

作用，该凸透镜的焦距是

11.0

cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：

光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上

．
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、

放大

的实像（填写像的性质）；

投影仪

 （填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向

靠近

 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（4）如图所示，把蜡烛放在二倍焦距以外的a点，移动光屏找到像．光屏和凸透镜不动，把蜡烛从a点移到b点，如果在b点和O点之间加一个凹透镜，使烛焰的像还成在光屏上，则所加的凹透镜

D

．（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）

A．可能在b点和a点之间
B．一定在b点和F点之间
C．一定在a点和O点之间
D．一定在F点和O点之间．

Answer 1

分析：（1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．
（2）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像．
（3）①凸透镜成像的规律及其应用之一：当2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．
（4）物体经凹透镜成正立、缩小的虚像，虚像和物体在凹透镜的同侧，虚像位于物体和凹透镜之间．
凸透镜和光屏的位置都不变，像距不变，物距一定也不变，点燃的蜡烛经凹透镜成虚像，虚像一定在a点．虚像位于物体和凹透镜之间，从而确定凹透镜的位置．

解答：解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11.0厘米．
故答案为：会聚；11.0．
（2）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上，有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上，．
故答案为：光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上．
（3）①把烛焰放在距凸透镜16cm处时，即2f＞u＞f时，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的．
故答案为：放大；投影仪．
②凸透镜成实像时，蜡烛远离透镜一段距离，物距增大，像距减小，所以光屏要靠近凸透镜．
故答案为：靠近．
（4）如果把蜡烛从a点移到b点，物距增大，像距减小，光屏向左靠近凸透镜才能得到清晰的像，如果光屏位置不变，在凸透镜和蜡烛之间加一个凹透镜起发散作用，使原来会聚的光线错后会聚，呈现在光屏上．
凹透镜成虚像，虚像位于物体和凹透镜之间，对于凸透镜虚像相当于一个新的物体，凸透镜和光屏不动，说明像距不变，所以物距不变，这个新的物体还是应该在F与O之间，相当于给眼睛戴近视镜，使其延迟会聚．
故选D．

点评：本题的最后一问是比较难的，当蜡烛放在b点，首先经凹透镜成虚像，该虚像又作为凸透镜的物体，进行第二次成像．蜡烛在b点经凹透镜和凸透镜成像情况，和蜡烛在a点经凸透镜成像情况是相同的．