Question

14．小可同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验情景如图1．

（1）由图1可知该透镜的焦距f=15 cm
（2）小可点亮蜡烛后发现，烛焰的像位于光屏最上方不利于观察，出现该现象的可能原因是三者中心不在同一水平高度，为了让像出现在光屏中心，小可同学应该将蜡烛向上移动．
（3）调节好后，若保持透镜、光屏位置不变，小可将蜡烛放到了图1中的10cm刻度处，为了看到清晰的像，他应该将光屏向右移动，
（4）小萌同学用一套老旧的不带刻度的光具座做同一实验，如图2，调节好后在光屏上得到一个清晰的像，这个像的性质是倒立、放大的实像．
（5）小萌做实验时一只飞蛾停留到了透镜面上，将对实验造成的影响是C．
A．蜡烛的像将变成飞蛾的形状；
B．蜡烛的像将消失；
C．蜡烛的像将变淡；
D．蜡烛的像将变亮．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）使像成在光屏的中央，需要调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度上．
（3）当像不在光屏中央时，根据像的位置确定光屏的移动方位．
（4）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像，当物距在二倍焦距和一倍焦距之间时，成倒立放大的实像；
（5）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．当有物体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．

解答 解：（1）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．所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点．测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距．由图知，凸透镜的焦距是60cm-45cm=15cm．
（2）要使像成在光屏的中央，需要调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度上；烛焰的像位于光屏最上方，为了让像出现在光屏中心，应该将蜡烛向上移动．
（3）调节好后，若保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛放到了图1中的10cm刻度处，为了看到清晰的像，他应该将光屏向右移动，
（4）图2调节好后在光屏上得到一个清晰的像时，即2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的实像；
（5）一只飞蛾停留到了透镜面上，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．
故答案为：（1）15；（2）三者中心不在同一水平高度；上；（3）右；（4）倒立；放大；（5）C．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，一定要注意灵活运用．