Question

【題目】小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),凸透鏡的位置固定不動(dòng),實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范.在圖甲位置時(shí),燭焰恰好在光屏中央成清晰的像.

（1）這個(gè)像的成像原理與_______（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）相同,根據(jù)圖甲所示的情形可知，凸透鏡的焦距可能是________ 。

A、5cm B、10cm C、15cm D、20cm

（2）若將蠟燭向右移動(dòng)一小段距離,則應(yīng)將光屏向_____（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像,此時(shí)像的大小比剛才的像要_____些（選填“大”或“小”）.通過實(shí)驗(yàn)觀察可知，在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不可能形成的像是___________ 。（選填”A’B’C’D）

（3）若在凸透鏡與左側(cè)放置一近視鏡（圖中未畫出）,這時(shí)需要將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像.

（4）為了粗略測量凸透鏡的焦距,小明上午第二節(jié)課下課后,將凸透鏡與水平地面平行放置且太陽光透過凸透鏡,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離,直到地面上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑,小明認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡焦點(diǎn)的位置。旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置，其理由是_________________。

（5）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的幾種說法，期中正確的是（_____）

A.無論怎樣移動(dòng)蠟燭、透鏡、光屏三者的位置都不能找到燭焰的像，可能是凸透鏡的焦距太小

B.實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)下移

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)有個(gè)小飛蟲停在凸透鏡表面，則光屏上所形成實(shí)像將被遮擋一部分

D.若換用焦距相同、鏡面直徑較小的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，則所成的像大小不變而亮度暗一些

Answer 1

【答案】照相機(jī) C 右 大 B 右 凸透鏡沒有正對(duì)太陽，（或太陽光線沒有與凸透鏡主光軸平行） D

【解析】

（1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)u>2f，2f>v>f，應(yīng)用于照相機(jī)；物距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀．

（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像變大；

（3）當(dāng)凹透鏡靠近凸透鏡時(shí)，會(huì)聚能力減弱，使像呈在光屏的后方；

（4）平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可；

（5）u<f時(shí)成虛像，虛像不能成光屏上；

過光心的光方向不變；

凸透鏡成像光的折射現(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；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗；

用焦距相同、鏡面直徑較小的凸透鏡，發(fā)光體發(fā)出的光透過凸透鏡的光線少．

(1)由圖知，物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；

此時(shí)u=50.0cm10.0cm=40.0cm，v=63.050.0cm=13.0cm，

由凸透鏡成像特點(diǎn)有：40.0cm>2f，所以f<20.0cm，

2f>13.0cm>f，所以13.0cm<f<20.0cm.故選C.

(2)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像變大；所以只向右移動(dòng)蠟燭，要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)明亮清晰的像，可以向右移動(dòng)光屏，才能再一次成像，并且此時(shí)的像比剛才的像大；

將蠟燭向右移動(dòng)少許，蠟燭到凸透鏡距離應(yīng)焦距，成實(shí)像，凸透鏡不可能成正立的實(shí)像，由圖乙知，通過凸透鏡不可能形成的像是B；

(3)凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，靠近凸透鏡時(shí)，使光線發(fā)散，像會(huì)聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡，即要將光屏向右移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像；

(4)太陽光可以近似看為平行光源,將凸透鏡正對(duì)著太陽光,太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)。所以把光屏置于另一側(cè),改變光屏與凸透鏡間的距離,直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑,這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)。測出光斑到凸透鏡的距離,便是焦距。而小明上午第二節(jié)下課后,將凸透鏡與水平地面平行放置,此時(shí)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光(太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行)，所以這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置；

(5)A.發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)三者位置都找不到燭焰的像，可能是物距小于焦距，即凸透鏡選擇的焦距太大了，故A錯(cuò)誤；

B. 過光心的光方向不變，實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)上移，故B錯(cuò)誤；

C. 凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)有個(gè)小飛蟲停在凸透鏡表面，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一部分被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱，變暗了，光屏上不能出現(xiàn)小飛蟲的像，故C錯(cuò)誤；

D. 用另一只與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，成像大小不會(huì)變化，但經(jīng)凸透鏡的光線變少，所成的像與原來的像相比，比原來暗。

故D正確。故選D.