Question

18．张华同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律：

（1）由图可知，凸透镜的焦距是15cm．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度．
（2）将凸透镜固定在如图所示的光具座位置不动，张华将点燃的蜡烛移至10cm刻度处，在光屏上出现倒立、缩小的实像，利用其原理工作的器材是照相机；若将点燃的蜡烛移至40cm刻度处，他通过凸透镜看到烛焰的正立、放大的虚像．
（3）用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则烛焰在光屏上的成像情况是A
A．完整的像      B．一半的像      C．无法成像．

Answer 1

分析 （1）根据焦点的定义，利用图示的情况，即可确定焦距．在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（2）根据凸透镜成像的三种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用是幻灯机．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜．来解答此题．
（3）要解决此题需要掌握凸透镜成像的成因．凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；
如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗．

解答 解：（1）平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，该点就是凸透镜的焦点，焦点到透镜的距离叫焦距，所以该凸透镜的焦距为10.0cm；在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心．
（2）当“将蜡烛移至10cm刻度线处时”此时u=45cm-10cm=35cm，则u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像，照相机是利用该原理制成的；
当“将蜡烛移至40cm刻度线处时”，此时u=5cm，则u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像．
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，但还能成完整的像．
故答案为：（1）15；同一高度； （2）倒立、缩小；实；照相机；正立、放大；虚；（3）A．

点评 （1）（2）注意“将蜡烛移至10cm刻度线处”和“将蜡烛移至40cm刻度线处”不是指的物距．
（3）考查凸透镜成像规律，本题注意凸透镜是由很多个三棱镜组成的，光经过透镜折射后会聚成像，挡住一部分光不会影响所成的像，只是亮度变暗；此实验现象可以让学生做实验时动手操作一下，观察有什么现象发生，感性认识印象会更深．