Question

14．小明同學在“探究凸透鏡成像”的實驗中
（l）將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距約是10cm．
（2）如圖是小明“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置圖：如果你是他的合作者，請你幫他指出該裝置中的兩處錯誤：
①三者的中心不再同一高度；②凸透鏡沒有放在蠟燭和光屏之間．
（3）錯誤改正后，小明將凸透鏡固定在50cm處，小明將點燃的蠟燭放在10cm處，移動光屏，在屏上得到清晰的倒立、縮小的實像．
（4）小明繼續(xù)將點燃的蠟燭靠近凸透鏡，當燭焰移至35cm 處，移動光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的實像，投影儀（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）應用這一原理制成．
（5）小明將點燃的蠟燭放在40cm處，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，你認為可能出現(xiàn)的原因應該是在焦點上不成像．
（6）小明在實驗中發(fā)現(xiàn)：當物距在不斷的減小的過程中，成像性質發(fā)生改變的兩個轉折點是二倍焦距和一倍焦距．
（7）當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，小明用不透明的紙擋住透鏡上半部分，則光屏上所成的像完整（選填“完整”或“不完整”），像的明暗將變暗．

Answer 1

分析 （1）焦點指凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚的點，而焦距即為焦點到光心的距離．
（2）要解決此題，需要掌握此實驗中各器材的排放順序．凸透鏡應放在光屏和蠟燭的中間．
同時要注意器材的調節(jié)，為使像能成在光屏的中心，應調節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰使它們的中心大致在同一高度處．
（3）（4）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況及其應用：u＞2f，成倒立、縮小的實像，照相機利用了此原理．2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用與投影儀或幻燈機．
u＜f，成正立、放大的虛像．應用與放大鏡．
（5）由焦點發(fā)出的光經平面鏡后平行于主光軸．
（6）凸透鏡成像時，一倍焦距是實像和虛像的分界點；二倍焦距是放大和縮小像的分界點．
（7）物體有無數(shù)點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經凸透鏡折射后，有無數(shù)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）根據(jù)焦點和焦距的定義，當拿著凸透鏡正對太陽光，在距凸透鏡另一側10cm處得到了一個最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為該點到透鏡的距離，即焦距為10cm．
（2）從圖上看，將蠟燭放在了凸透鏡和光屏的中間，這樣無法在光屏上成像．
而光屏、燭焰、凸透鏡的中心未在同一高度處，并且相差很大，這樣使像不能成在光屏的中央．
（3）將點燃的蠟燭移到光具座上10cm刻線處，則u=40cm＞2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，則該像是倒立、縮小的實像；
（4）將點燃的蠟燭移到光具座上35cm刻線處，2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、放大的實像，應用與投影儀或幻燈機．
（5）無論怎樣移動光屏，在光屏中心都只能看到一個大小不變的圓形光斑，這說明光通過凸透鏡后為平行光，所以蠟燭放在了凸透鏡的焦點上．
（6）當物距在不斷的減小的過程中，成像性質發(fā)生改變的兩個轉折點是：二倍焦距和一倍焦距．
（7）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(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
故答案為：
（1）10；（2）三者的中心不再同一高度；凸透鏡沒有放在蠟燭和光屏之間；（3）縮小；（4）放大；投影儀；（5）在焦點上不成像；（6）二倍焦距；一倍焦距；（7）完整；變暗．

點評 本題考查了凸透鏡成像實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)分析等問題，分析清楚圖示情景、認真審題是正確解題的關鍵．