Question

一種手電筒上所有的聚光小電珠如圖所示，其前端相當(dāng)于一個玻璃制成的凸透鏡，燈絲（可看作一個點光源）發(fā)出的光通過它出射時，出射光束（圖中實線所示）比無此透鏡時的光束（圖中虛線所示）要窄，即它可減小光束的發(fā)散，有聚光功能．在這種小電珠中，燈絲應(yīng)位于

1. A.
   凸透鏡的焦點以內(nèi)
2. B.
   凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間
3. C.
   凸透鏡的焦點處
4. D.
   凸透鏡的兩倍焦距處

Answer 1

A
分析：（1）透鏡能使原來的光路變窄，因為凸透鏡對光線有會聚作用，說明此透鏡是凸透鏡．
（2）點光源距離凸透鏡的距離不同，對于同一凸透鏡對光線的會聚能力是相同的．
當(dāng)點光源在凸透鏡的焦點上，光線經(jīng)凸透鏡折射后成為平行光．如圖1．
當(dāng)點光源在凸透鏡的二倍焦點上，點光源在凸透鏡的二倍焦點上成清晰的像．如圖2．
當(dāng)點光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，點光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后介于平行和會聚在二倍焦距之間．
如圖3．
當(dāng)點光源在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，點光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后其光路比平行光要寬．如圖4．

解答：A、如分析圖4，當(dāng)燈絲在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，燈絲射出的光線經(jīng)凸透鏡變得會聚一些，比原來的光路變窄，但是光路比平行光路要寬．符合題意．
B、如分析圖3，當(dāng)燈絲在凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間，燈絲射出的光線經(jīng)凸透鏡變得會聚一些，比原來的光路變窄，點光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后介于平行和二倍焦距之間．不符合題意．
C、如分析圖1，當(dāng)燈絲在凸透鏡的焦點處，光線經(jīng)凸透鏡折射后成為平行光．不符合題意．
D、如分析圖2，當(dāng)燈絲在凸透鏡的兩倍焦距處，點光源在凸透鏡的另一側(cè)二倍焦距處得到清晰的像．不符合題意．
故選A．
點評：本題點光源在一倍焦距處和二倍焦距處是特殊的點，光線經(jīng)凸透鏡之后的折射情況是學(xué)生比較熟悉的，然后根據(jù)這兩種情況，分析點光源在一倍焦距以內(nèi)和一倍焦距和二倍焦距之間折射光線的情況．這種分析對于學(xué)生來講是比較困難的．