Question

9．在“探究凸透镜成像”的实验中
（l）小华将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动纸片，在纸片上的光斑并不是最小时，测出光斑到凸透镜中心的距离L，那么凸透镜的实际焦距D
A．一定小于L         B．一定大于L
C．可能等于L         D．可能小于L、也可能大于L

（2）小明用焦距为10cm的凸透镜来做实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，如图所示．如果你是他的同桌，请你帮他指出该装置中的两处错误：
①凸透镜没有放在蜡烛和光屏之间；②烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度．
（3）错误改正后，小明将凸透镜固定在50cm处，小明将点燃的蜡烛放在10cm处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、缩小的实像．
（4）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至35cm 处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的实像，投影仪（照相机/投影仪/放大镜）应用这一原理制成．
（5）小明将点燃的蜡烛放在40cm处，发现移动光屏，在光屏中心将看到一个圆形的光斑．
（6）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，则光屏上所成的像完整（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将变暗．（变亮/变暗/不变）

Answer 1

分析 （1）太阳光可看做是平行光，平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点，若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离，则在光屏上形成的光斑都不是最小的；
（2）要解决此题，需要掌握此实验中各器材的排放顺序；凸透镜应放在光屏和蜡烛的中间；
同时要注意器材的调节，为使像能成在光屏的中心，应调节凸透镜、光屏、烛焰使它们的中心大致在同一高度处；
（3）（4）根据凸透镜成像的三种情况及其应用：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机利用了此原理；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用与投影仪或幻灯机；
u＜f，成正立、放大的虚像．应用与放大镜；
（5）由焦点发出的光经平面镜后平行于主光轴；
（6）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．

解答 解：
（1）只有当光斑最小、最亮时，才是焦点，而光屏上形成的点不一定是最小的光斑，因此在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小．因此当测量的距离为L时，焦距可能大于L，也可能小于L，故D正确；
（2）从图上看，将蜡烛放在了凸透镜和光屏的中间，这样无法在光屏上成像；
而光屏、烛焰、凸透镜的中心未在同一高度处，并且相差很大，这样使像不能成在光屏的中央；
（3）将点燃的蜡烛移到光具座上10cm刻线处，则u=40cm＞2f，由凸透镜成像规律可知，则该像是倒立、缩小的实像；
（4）将点燃的蜡烛移到光具座上35cm刻线处，2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，应用与投影仪或幻灯机．
（5）无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，这说明光通过凸透镜后为平行光，所以蜡烛放在了凸透镜的焦点上．
（6）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）D；（2）①凸透镜没有放在蜡烛和光屏之间；②烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度；（3）缩小；（4）放大；投影仪；（5）圆形的光斑；（6）完整；变暗．

点评 本题考查了凸透镜成像实验注意事项、实验数据分析等问题，分析清楚图示情景、认真审题是正确解题的关键．