Question

5．小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗中．

（1）如圖甲所示，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．由圖甲可知，凸透鏡的焦距為11.0cm．
（2）小明把燭焰放在距凸透鏡16cm處時如圖乙所示，在凸透鏡另一側(cè)移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、放大（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像，投影儀（選填“投影儀”、“照相機(jī)”或“放大鏡”）就是利用這一成像規(guī)律工作的．
（3）小華多次實(shí)驗后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光屛上呈現(xiàn)蠟燭清晰的像時，保持透鏡的位置不動，將蠟燭和光屛位置對調(diào)，仍能在光屛上接收到清晰的像．出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：光發(fā)生折射時，光路是可逆的．
（4）如圖丙，把蠟燭放在二倍焦距以外的a點(diǎn)，移動光屏找到像；接著光屏和凸透鏡不動，把蠟燭從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，要使?fàn)T焰的像還能清晰地呈在光屏上，則需在凸透鏡和蠟燭間再加一個合適的凹透鏡（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）．
（5）在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗中，當(dāng)燭焰位于距離凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時，人眼觀察燭焰成像的情形是圖丁中的C．

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(diǎn)，這個點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光心到焦點(diǎn)的距離叫凸透鏡的焦距；
（2）凸透鏡成像的三種情況：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．u＜f，成正立、放大的虛像；
（3）光的折射中光路是可逆的；
（4）凸透鏡成實(shí)像時，物距變大，像距變小．凸透鏡對光線有會聚作用；凹透鏡對光線有發(fā)散作用．
（5）利用題目中告訴的物距與焦距的關(guān)系：物距小于一倍焦距，結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律，即可確定人觀察到得燭焰的像的性質(zhì)，從而可以確定答案．

解答 解：（1）如圖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(diǎn)，光屏上的光點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光心到焦點(diǎn)的距離叫凸透鏡的焦距，焦距是11cm；
（2）燭焰放在距凸透鏡16cm處時，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像．應(yīng)用于投影儀和幻燈機(jī)．
（3）當(dāng)光屛上呈現(xiàn)蠟燭清晰的像時，保持透鏡的位置不動，將蠟燭和光屛位置對調(diào)，仍能在光屛上接收到清晰的像．例如：當(dāng)U＞2f時，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像，如果蠟燭和光屏互換位置，光屏上會得到倒立、放大的實(shí)像．說明光的折射中光路是可逆的；
（4）蠟燭放在二倍焦距以外的a點(diǎn)，移動光屏找到像，蠟燭從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，物距變大，像距變小，像會成在光屏的左側(cè)，要使光屏和凸透鏡位置不到，在光屏上仍能得到清晰的像，使會聚成像的光線錯后會聚到光屏上，即光線要發(fā)散一些，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以在凸透鏡和蠟燭之間再加一個凹透鏡．
（5）當(dāng)物距小于一倍焦距時，物體在凸透鏡成的是正立的放大的虛像．只有選擇項C中所示的情況符合這個規(guī)律．
故答案為：（1）11；（2）放大；投影儀；（3）光路是可逆的；（4）凹透鏡；（5）C．

點(diǎn)評 此題為考查學(xué)生對于凸透鏡成像實(shí)驗的理解和掌握，熟知成像規(guī)律是解題關(guān)鍵，這也是中考熱點(diǎn)．