Question

20．小明和小紅分別做探究“凸透鏡成像規(guī)律”實驗．
（1）小明發(fā)現(xiàn)：光具座上標尺的刻度范圍是“0--90cm”而實驗桌上卻有兩個凸透鏡，規(guī)格如下表所示，小明面臨問題是：為了研究凸透鏡的成像規(guī)律，選用哪個透鏡較好？你認為，應該選用的透鏡是乙（選填“甲”或“乙”）．

序號	直徑	焦距
甲	5cm	30cm
乙	4cm	10cm

（2）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論如何移動光屏總找不到像，其原因可能是：蠟燭可能處于1倍焦距以內(nèi)．（寫出一種即可）
（3）調(diào)整好后，如圖所示，蠟燭的燭焰在光屏上成一個清晰的像．這個像是倒立縮小（選填“放大”或“縮小”）的實像．保持蠟燭和光屏的位置不變，只移動凸透鏡，要使光屏上再次出現(xiàn)一個清晰的像，則應向左（選填“左’’或“右”）移動凸透鏡．
（4）實驗一段時間后，蠟燭變短了，要使燭焰的像仍然成在光屏的中心，應該將凸透鏡和光屏同時向下移動．
（5）此時，若有一只小蒼蠅落到凸透鏡上，則屏上C．
A．像變小     B．出現(xiàn)蒼蠅的像     C．像變暗    D．出現(xiàn)光斑．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要認真分析表格中凸透鏡焦距數(shù)值，根據(jù)實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，可得出結(jié)論．
（2）若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）凸透鏡成實像時，根據(jù)物距和像距的關(guān)系，能判斷凸透鏡的成像情況：
①物距大于像距，成倒立、縮小的實像；
②物距等于像距，成倒立、等大的實像；
③物距小于像距，成倒立、放大的實像，應用于投影儀或幻燈機．
（4）根據(jù)凸透鏡成倒立實像的特點，物體向下移動，則像向上移動；
（5）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，只是擋住了一部分光，對像的完整性沒有影響．

解答 解：（1）如果選擇甲透鏡，當“研究凸透鏡成像的規(guī)律”中的u＞2f時，即物距大于60cm，此時f＜v＜2f，即像距大于30cm小于60cm，而實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像．所以不能選甲透鏡，只能選擇乙透鏡．
（2）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論如何移動光屏總找不到像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；有可能物體在焦點上，不能成像；
（3）物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距．如圖，物距大于像距，成倒立、縮小的實像．當蠟燭和光屏的位置不變時，只移動中間的凸透鏡，要使光屏上再次出現(xiàn)一個明亮清晰的像，可以向左移動凸透鏡，使物距等于原來的像距，使物距小于像距，這樣成倒立、放大的實像．
（4）實驗一段時間后，蠟燭變短了，要使燭焰的像仍然成在光屏的中心，應該將凸透鏡和光屏同時向下移動；
（5）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，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會聚成像，所以屏上仍能成完整的蠟燭的像，只不過亮度稍暗些，故選C．
故答案為：（1）乙；（2）蠟燭可能處于1倍焦距以內(nèi)；（3）縮��；左；（4）下；（5）C．

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．此外還要求學生明確，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．