Question

14．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验，所用凸透镜的焦距是10cm，固定凸透镜的位置不动，实验操作规范．当他将蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．

（1）这个像的成像原理与照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同．若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向右（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要大些．
（2）重新调整后，保持透镜的位置不变，当把光屏放到75cm处时，移动蜡烛能在光屏上得到一个放大（选填“放大”或“缩小”）、倒立（选填“正”或“倒”）立的实像．
如果此时透镜上落下一只小虫，则光屏上的像有何变化？完整的像，亮度变暗．
（3）实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上（选填“向上”、“向下”或“不”）移动．为使像成在光屏中央，可把透镜向下移．
（4）此时，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，可将光屏向右（选填“左”或“右”）移，才能使蜡烛的像变得清晰．
（5）为了粗略测量凸透镜的焦距，小明在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜焦点的位置．旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是凸透镜没有正对太阳光（太阳光没有和凸透镜的主光轴平行）．

Answer 1

分析 （1）凸透镜成实像时，根据物距和像距的关系，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（2）物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机．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．
当小虫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．
（3）根据光线过光心不改变方向判断像的位置和凸透镜的移动情况．
（4）凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，要使光屏接到清晰的像，光屏要远离凸透镜
（5）平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．

解答 解：（1）物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距．
如图可知，物距大于像距，可以成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的．
当凸透镜的位置不变时，只向右移动蜡烛，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向右移动光屏，才能再一次成像，并且此时的像比刚才的像大．
（2）重新调整后，保持透镜的位置不变，当把光屏放到75cm处时，v＞2f，移动蜡烛使2f＞u＞f，能在光屏上得到一个成倒立、放大的实像；
小虫遮住凸透镜的一部分，物体上任一点射向凸透镜的另一部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．
（3）实验中，蜡烛越烧越短，根据光线过光心不改变方向，像向光屏的上方移动．为使像在光屏的中心位置，蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动．
（4）小刚把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，凹透镜对光线有发散作用，像推迟会聚，结果光屏上原来清晰的像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏远离凸透镜，即可将光屏向右移，才能使蜡烛的像变得清晰．
（5）（3）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点．小明在上午第二节课后（9：30左右），太阳光倾斜照射到地面上，将凸透镜与水平地面平行放置，太阳光没有垂直照射到凸透镜的表面，与主光轴不平行，所以不能正确测量出焦距．
故答案为：（1）照相机；右；大；
（2）放大；倒立；完整的像，亮度变暗；
（3）向上；下；
（4）右；
（5）凸透镜没有正对太阳光（太阳光没有和凸透镜的主光轴平行）．

点评 本题涉及到的知识点很多，有焦点、焦距、凸透镜的会聚作用等，综合性很强，使试题具有一定的难度．