Question

在用光具座研究凸透鏡成像規律的實驗中：

（1）測量凸透鏡的焦距如圖1所示，則該凸透鏡的焦距為

10

cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點燃蠟燭，調節燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在

同一高度

．
（3）如圖2所示．a、b、c、d、e是主光軸上的五個點，F點和2F點分別是凸透鏡的焦點和二倍焦距點．
（l）在a、b、c、d、e這五個點中：
①把燭焰放在

d

點上，可以成正立、放大的虛像．
②把燭焰放在

a、e

點上是屬于照相機原理．
③把燭焰放在

c、b

點上是屬于投影儀原理．
（4）當點燃蠟燭后，無論怎樣調整光屏與凸透鏡間的距離，都不能在光屏上得到像，原因是：
①

在焦點處

；②

在焦點之內

；③

燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上

．
（5）經過調整后，光屏上已成一清晰的像，若用一不透光的紙將凸透鏡的上半部分遮住，則光屏上的像與原來相比將

變暗

．

Answer 1

分析：（1）圖示的是利用平行光聚焦法來測量凸透鏡的焦距，焦點到凸透鏡光心的距離即為焦距．
（2）為使像能完整成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上．
（3）①凸透鏡成像時，u＜f，成正立、放大的虛像．
②u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
③2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
（4）探究凸透鏡成像的實驗時，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，并且蠟燭不能在焦點處或焦點以內．
（5）物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像．
當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像．

解答：解：（1）焦點到凸透鏡的距離為10cm，所以凸透鏡的焦距為10cm．
（2）根據實驗要求，點燃蠟燭后，調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央．
（3）①把燭焰放在d點上，u＜f，凸透鏡成正立、放大的虛像．
②把燭焰放在a、e點上，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
③把燭焰放在c、b點上，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于投影儀．
（4）根據凸透鏡的成像規律可知，光屏上得不到像的原因有：①當物體放在焦點處時不成像；②在焦點之內時成虛像；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上．
（5）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．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）d；a、e；b；（4）在焦點處；②在焦點之內；燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；（5）變暗．

點評：本題主要考查的是凸透鏡成像實驗中的事項，以及其成像規律的應用．
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．