Question

5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜（焦距f为10cm）、光屏放在光具座上，如图1所示．若凸透镜位置保持不变，依次把蜡烛放在A、B、C、D四点，并分别调整光屏的位置．则：

（1）在凸透镜右侧主光轴上画出焦点F的位置．
（2）画出光线a经过凸透镜后的径迹．
（3）当光屏上出现放大的像时，蜡烛位于图中B或C点；当蜡烛位于D点时，无论怎样移动光屏，在光屏上看不到清晰的像．（以上两空均选填“A”、“B”、“C”或“D”）
（4）如图2所示，在我国首次“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，我们看到了她在水球中的“倒影”．水球相当于凸透镜（选填“平面镜”、“凸透镜”、“凹透镜”），王亚平到水球的距离是大于2倍焦距（选填“1倍焦距以内”，“1倍焦距和2倍焦距之间”或“大于2倍焦距”）．

Answer 1

分析 （1）焦距指的是光心到焦点之间的距离，凸透镜有两个焦点，分居在凸透镜的两侧；
（2）凸透镜对光线有会聚作用，平行与主光轴的光线经凸透镜折射后会经过焦点射出；
（3）依据凸透镜成像规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；u=2f，成倒立等大的实像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，实像可在光屏上显示，虚像不能；
（4）中间比周围厚的透镜叫凸透镜，当物体在2倍焦距以外时，成缩小倒立的实像．

解答 解：（1）由题目可知，焦距为10cm，即光心到焦点之间的距离为10cm；透镜在40cm处，焦点为40cm+10cm=50cm处，如图所示；
（2）依据凸透镜对光的折射特点，平行与主光轴的光线经凸透镜折射后会经过焦点射出，如图所示；

（3）依据凸透镜成像规律，当f＜u＜2f时，屏上出现倒立放大的实像，题目中凸透镜的焦距f为10cm且放在光具座40cm处，所以当物体放在光具座上20cm到30cm之间时，就满足f＜u＜2f；
u＜f，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏显示；
（4）水球的中间比周围厚，相当于一个凸透镜；依据凸透镜成像规律，当物体成缩小倒立的实像时，表示物体在2倍焦距以外；
故答案为：（1）如图；（2）如图；（3）B或C；D；（4）凸透镜；大于2倍焦距

点评 此题考查凸透镜成像的规律，要掌握凸透镜对特殊光线的折射作图，一定要熟练掌握凸透镜成像特点，掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题．