Question

1．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，凸透鏡的位置固定不動，實驗操作規(guī)范．在圖甲所示位置時，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．

（1）這個像的成像原理與照相機（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）相同，根據(jù)如圖所示的情形，則凸透鏡的焦距可能是B．
A． 5cm    B．10cmC．15cm   D．20cm
（2）若將蠟燭向右移動少許，則應(yīng)將光屏向右（選填“左”或“右”）移動才能再次在光屏上成清晰的像，此時像的大小比剛才的像要大些．通過實驗觀察可知，在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不可能形成的像是B．（填“ABCD”對應(yīng)的符號）
（3）再在凸透鏡左側(cè)附近放置一近視眼鏡（圖中未畫出），這時需要將光屏向右（選填“左”或“右”）移動才能在光屏上成清晰的像．
（4）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
（5）為了粗測凸透鏡的焦距，小明上午第二課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點，小明認(rèn)為此點就是凸透鏡焦點的位置．旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個亮點不是凸透鏡的焦點位置，其理由是凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．
（6）下列關(guān)于生活實際應(yīng)用的描述中，說法中正確的是D 
A．發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動三者位置都找不到燭焰的像，可能是凸透鏡選擇的焦距太小了
B．實驗過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會下移
C．實驗時有個小飛蟲停在凸透鏡表面，則光屏上所成實像將被遮擋一部分
D．取一只與原實驗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驗，所成的像與原來的像相比，像大小沒有變化但是變暗一些．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，此時u＞2f，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機；物距等于像距時，成倒立等大的實像；物距小于像距時，成倒立放大的實像，應(yīng)用于投影儀．
（2）凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大，像變大；
（3）當(dāng)凹透鏡靠近凸透鏡時，會聚能力減弱，使像呈在光屏的后方；
（4）據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律分析即可判斷；
（5）平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可；
（6）u＜f時成虛像，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，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實像；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．

解答 解：
（1）由圖知，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機；
此時u=50.0cm-10.0cm=40.0cm，v=63.0-50.0cm=13.0cm，
由凸透鏡成像特點有：40.0cm＞2f，所以f＜20.0cm，
2f＞13.0cm＞f，所以6.5cm＜f＜13.0cm．故選B．
（2）凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大，像變大；所以只向右移動蠟燭，要使光屏上再次出現(xiàn)一個明亮清晰的像，可以向右移動光屏，才能再一次成像，并且此時的像比剛才的像大；
凸透鏡成像時，實像是倒立的，虛像是正立的，由圖乙中，A為倒立、縮小的實像；B為正立、縮小的實像；C為倒立、放大的實像；D為正立、放大的虛像．故B不可能．
（3）凹透鏡對光線有發(fā)散作用，靠近凸透鏡時，使光線發(fā)散，像會聚在光屏的后方，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才能在光屏上成清晰的像；
（4）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；
（5）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會聚在焦點．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)一個最小、最亮的光斑，這個光斑便為焦點．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，此時凸透鏡沒有正對太陽光（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個亮點不是凸透鏡的焦點位置；
（6）A．發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動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錯誤；
B．過光心的光方向不變，實驗過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會上移，故B錯誤；
C．凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)有個小飛蟲停在凸透鏡表面，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過部分凸透鏡而會聚成像，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，故亮度會減弱，變暗了，光屏上不能出現(xiàn)小飛蟲的像，故C錯誤；
D．用另一只與原實驗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驗，成像大小不會變化，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．
故答案為：
（1）照相機；B；（2）右；大；B；（3）右；（4）B；（5）凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）；（6）D．

點評 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，成像中的一些問題，還涉及到了凹透鏡對光線的發(fā)散作用．考查得很廣，但只要掌握基礎(chǔ)知識，做出合理的推理，都比較容易解答．