Question

【題目】探究“凸透鏡成像規律”。

（1）如圖甲所示，光會聚于b點，在虛線區域內放甲透鏡后，光會聚于主光軸MN上的c點；在虛線區域內換放乙透鏡后，光會聚于主光軸MN上的a點．現小明想探究凸透鏡成像的特點，應選擇___________（選填“甲”或“乙”）透鏡．

（2）為了確定凸透鏡的焦距，小明讓一束平行光射向凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上會聚成一點，如圖乙所示，則該凸透鏡的焦距為___________cm．

（3）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，發現無論怎樣沿光具座移動蠟燭、凸透鏡、光屏，在光屏上始終得不到燭焰的像，你認為可能的原因是____________。

（4）上述問題解決后，他們將蠟燭、凸透鏡固定在光具座如圖丙位置，光屏應在_______（選填“①”、“②”、“③”）區域前后移動，才能得到清晰、完整的像。用不透明的紙擋住透鏡上半部分，則光屏上所成的像___________。（選填“完整”或“不完整”）；將蠟燭和光屏的位置對換，發現在光屏上仍能成一清晰的像，此時像的性質是倒立、____________的實像。

（5）在蠟燭和凸透鏡之間放上一個近視眼鏡，則發現像變得模糊了，這時應適當向___________（選填“左”或“右”）移動光屏，才能重新得到清晰的像．

（6）把蠟燭移至光具座上42cm刻度線處，無論怎樣調節光屏，光屏上始終接收不到像，老師告訴小明是因為此時成的是正立、放大的虛像，要想看到這個像，觀察的方法應是___________．

Answer 1

【答案】（1）乙；（2）10；（3）燭焰、凸透鏡、光屏的中心沒有在同一高度；（4）②；完整；放大；（5）右；（6）從光屏一側透過凸透鏡觀察燭焰

【解析】

試題分析：（1）凹透鏡對光線有發散的作用，光線經過凹透鏡錯后會聚，會聚在b點，所以甲是凹透鏡；凸透鏡對光線有會聚作用，光線經過凸透鏡提前會聚，會聚在a點，所以乙是凸透鏡；

（2）小明讓一束平行光射向凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上會聚成一點，這點是凸透鏡的焦點，所以凸透鏡的焦距f=30cm-20cm=10cm；

（3）無論怎樣沿光具座移動蠟燭、凸透鏡、光屏，在光屏上始終得不到燭焰的像，此題已經排除了物距小于焦距，物體在焦點上，所以光屏上接不到像，可能是有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；可能是光具座的長度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上；

（4）①如圖，u=50cm-24cm=26cm＞2f，2f＞v＞f，所以光屏要放在②區域前后移動。 ②遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗； ③光路是可逆的，對調蠟燭和光屏的位置，會得到相反的像，所以光屏上得到倒立、放大的實像；

（5）在蠟燭和凸透鏡之間放上一個近視眼鏡，則發現像變得模糊了，近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，像向右移動，要想再次得到清晰的像，光屏向右移動；

（6）把蠟燭移至光具座上42cm刻度線處，u=50cm-42cm=8cm＜f，成正立、放大的虛像，虛像和物體在凸透鏡的一側，要在光屏的一側透過凸透鏡進行觀察。