Question

1．某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，選用了焦距未知的凸透鏡．

（1）如圖甲所示，測(cè)出凸透鏡的焦距為10.0cm．
（2）點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡中心、燭焰中心和光屏中心大致在同一高度上．其目的是像成在光屏的中心．
（3）如圖乙所示，想在光屏上得到燭焰清晰的像，需將蠟燭向左（填“左”或“右”）移動(dòng)，此時(shí)光屏上能得到一個(gè)倒立縮�。ㄌ睢胺糯蟆被颉翱s小”）的實(shí)像．若遮住凸透鏡的下半部分，則燭焰在光屏上的成像情況是完整的像（選填“完整的像”、“一半的像”或“無(wú)法成像”）． 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于蠟燭燃燒變短，使光屏上的像會(huì)向上（選填“上”或“下”）移．
（4）把蠟燭移至光具座上42cm刻度線處，小明左右移動(dòng)光屏均接收不到像，接下來(lái)他應(yīng)該D（填字母代號(hào)）．
A．上下移動(dòng)光屏去接收              B．將光屏放到凸透鏡左側(cè)去接收
C．取走光屏，直接從透鏡左側(cè)觀察    D．取走光屏，直接從透鏡右側(cè)通過(guò)透鏡觀察．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡對(duì)光線的折射作用知：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)，然后可知其焦距；
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心；
（3）u＞2f時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的；
凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；如果不遮住凸透鏡的下半部分，透過(guò)的光多，像就亮；遮住凸透鏡的下半部分，透過(guò)的光少，像就暗；
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蠟燭由于燃燒而變短，則光屏上燭焰的像將向上移動(dòng)；
（4）物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的像．虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，虛像和物體在凸透鏡的一側(cè)，要在光屏的一側(cè)觀察．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將匯聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)即為此透鏡的焦點(diǎn)，從焦點(diǎn)到透鏡中心的距離即為焦距，則透鏡的焦距為40.0cm-30.0cm=10.0cm；
（2）將燭焰、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心；
（3）圖乙中，光屏在焦距與二倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，要得到燭焰清晰的像，則物距應(yīng)該大于二倍焦距，故應(yīng)將蠟燭向左移動(dòng)，此時(shí)光屏上能得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是根據(jù)此原理工作的；
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過(guò)透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過(guò)上半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來(lái)相同，還是完整的像；只是由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來(lái)相比減少了一半，亮度會(huì)減弱；
據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蠟燭由于燃燒而變短，則光屏上燭焰的像將向上移動(dòng)；
（4）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(cè)，要在光屏的一側(cè)透過(guò)凸透鏡進(jìn)行觀察，故選D．
故答案為：（1）10.0；  （2）燭焰； 像成在光屏的中心；（3）左；縮�。�  完整的像；   上；（4）D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，熟悉實(shí)驗(yàn)、熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律是正確解題的關(guān)鍵．