Question

19．關(guān)于凸透鏡成像實驗，完成以下內(nèi)容：
（1）首先應(yīng)將蠟燭、凸透鏡和光屏依次固定在光具座上，并調(diào)節(jié)它們的中心在同一高度上．
（2）圖中O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為焦點，請畫出燭焰上的S點發(fā)出的三條光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線（中間一條光線平行于主光軸），并確定其像的位置 S′．
（3）實驗中當(dāng)物距u等于焦距f時，某同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)在光屏一側(cè)透過凸透鏡看到了燭焰正立放大的像．對此下列解釋合理的是B．
A．因為燭焰有一定的寬度，實際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍大于焦距
B．因為燭焰有一定的寬度，實際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍小于焦距
C．這是燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡表面反射形成的像．

Answer 1

分析 （1）為了使像成在光屏中心，應(yīng)將發(fā)光體、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上；
（2）先確定所給的入射光線和折射光線的特點，然后根據(jù)凸透鏡的光學(xué)特點作圖；
（3）據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律分析即可判斷；

解答 解：（1）為了使像成在光屏中心，實驗開始前，應(yīng)將發(fā)光體、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上；
（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，通過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后方向不變，這兩條光線的交點為S的像點S′，然后根據(jù)像點做出最上方光線的折射光線，如圖所示：

（3）據(jù)題可知，此時成的是正立、放大的像；
A、若它的某些部分到凸透鏡的距離稍大于焦距，即蠟燭處于1倍焦距和2倍焦距之間，應(yīng)該成一個倒立、放大的實像，故A錯誤；
B、若它的某些部分到凸透鏡的距離稍小于焦距，即在1倍焦距以內(nèi)，此時看到一個正立、放大的虛像，故B正確；
C、若是通過透鏡的表面反射成像，即相當(dāng)于凸面鏡成像，故成的是正立、縮小的虛像，故C錯誤．
故答案為：（1）同一高度上；（2）如圖；（3）B．

點評 此題考查了凸透鏡的成像規(guī)律、光路圖的做法等知識點，是一道綜合性的實驗題，難度不大．