Question

4．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：
（1）小明為了測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，須調(diào)節(jié)光屏位置直到關(guān)屏上得到一個最小，最亮的光斑，如圖所示是調(diào)節(jié)完成的狀態(tài)，該透鏡的焦距f=10.0cm．
（2）如圖光具座上有A、B、C三個滑塊用于位置凸透鏡、光屏和蠟燭（如圖甲所示），其中在B上應(yīng)放置凸透鏡．
（3）實驗中發(fā)現(xiàn)光屏上成像如圖乙所示，你認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因是燭焰、凸透鏡、光屏中心未在同一高度處．
（4）將蠟燭放在距凸透鏡6cm處，前后移動光屏，小明不能（選填“能”或“不能”）在光屏上看到清晰的像．該成像情況在生活中的應(yīng)用是放大鏡．
（5）接著小明用不透氣的紙板遮擋住凸透鏡的上半邊，然后前后移動光源，他能（填“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像．

Answer 1

分析 （1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距．
（2）成實像時，像和物體在凸透鏡的兩側(cè)；
（3）做凸透鏡成像實驗的基本要求首先是使焰心、凸透鏡的光心及光屏的中心在同一高度上．
（4）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在焦點之內(nèi)時，凸透鏡成正立放大的虛像，放大鏡根據(jù)這個原理制成；
（5）用不透光的紙板遮擋住凸透鏡的上半邊，只是擋住了一部分光，對光的完整性沒有影響．

解答 解：（1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，由圖可知：焦點到光心的距離是25.0cm-15.0cm=10.0cm，所以凸透鏡的焦距是10.0cm．
（2）凸透鏡成像是由于光的折射形成的，所成實像與物體在凸透鏡的兩側(cè)，所以應(yīng)將凸透鏡置于蠟燭和光屏之間，故B上應(yīng)放置凸透鏡；
（3）根據(jù)圖可知，像在光屏的上方，原因是沒按實驗要求，焰心、凸透鏡的光心及光屏的中心在同一高度上；
（4）將蠟燭放在距凸透鏡6cm處，則物距u=15.0cm-6cm=9cm＜f，所以此時成正立放大的虛像，虛像不能成在光屏上，放大鏡是根據(jù)這個原理制成的；
（5）遮住部分透鏡，只是被折射會聚成像的光線減少了，因此影響到的是像的亮度，而不影響它的完整性，因為整個物體上的任何一點都有光能透過透鏡而折射后匯聚成像．
故答案為：（1）10.0；（2）凸透鏡；（3）燭焰、凸透鏡、光屏中心未在同一高度處；（4）不能；放大鏡；（5）能．

點評 本題考查了凸透鏡成像規(guī)律的實驗要求及注意事項．要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，此外還要求學(xué)生明確，只要有物體“發(fā)出的光線”通過凸透鏡，經(jīng)凸透鏡折射后就能匯聚成像，而且是完整的．