Question

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

（1）這個(gè)像的成像原理與照相機(jī)（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）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(dòng)少許，則應(yīng)將光屏向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像，此時(shí)像的大小比剛才的像要大些．通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察可知，在圖乙中左邊的蠟燭通過(guò)凸透鏡不可能形成的像是B．（填“ABCD”對(duì)應(yīng)的符號(hào)）
（3）再在凸透鏡左側(cè)附近放置一近視眼鏡（圖中未畫(huà)出），這時(shí)需要將光屏向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像．
（4）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)物距u等于焦距f時(shí)，某同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)在光屏一側(cè)透過(guò)凸透鏡看到了燭焰正立放大的像．對(duì)此下列解釋合理的是B．
A．因?yàn)闋T焰有一定的寬度，實(shí)際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍大于焦距
B．因?yàn)闋T焰有一定的寬度，實(shí)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(cè)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(gè)最小的亮點(diǎn)，小明認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡焦點(diǎn)的位置．旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置，其理由是凸透鏡沒(méi)有正對(duì)太陽(yáng)光放置（太陽(yáng)光沒(méi)有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．
（6）下列關(guān)于生活實(shí)際應(yīng)用的描述中，說(shuō)法中正確的是D 
A．發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)下移
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)有個(gè)小飛蟲(chóng)停在凸透鏡表面，則光屏上所成實(shí)像將被遮擋一部分
D．取一只與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來(lái)的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，所成的像與原來(lái)的像相比，像大小沒(méi)有變化但是變暗一些．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)u＞2f，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)；物距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀．
（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像變大；
（3）當(dāng)凹透鏡靠近凸透鏡時(shí)，會(huì)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(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可；
（6）u＜f時(shí)成虛像，虛像不能成光屏上；
過(guò)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(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；如果凸透鏡的口徑大，透過(guò)的光多，像就亮；口徑小，透過(guò)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(guò)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(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；
此時(shí)u=50.0cm-10.0cm=40.0cm，v=63.0-50.0cm=13.0cm，
由凸透鏡成像特點(diǎn)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(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像變大；所以只向右移動(dòng)蠟燭，要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)明亮清晰的像，可以向右移動(dòng)光屏，才能再一次成像，并且此時(shí)的像比剛才的像大；
凸透鏡成像時(shí)，實(shí)像是倒立的，虛像是正立的，由圖乙中，A為倒立、縮小的實(shí)像；B為正立、縮小的實(shí)像；C為倒立、放大的實(shí)像；D為正立、放大的虛像．故B不可能．
（3）凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，靠近凸透鏡時(shí)，使光線發(fā)散，像會(huì)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(dòng)才能在光屏上成清晰的像；
（4）據(jù)題可知，此時(shí)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(gè)倒立、放大的實(shí)像，故錯(cuò)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(shí)看到一個(gè)正立、放大的虛像，故B正確；
C、若是通過(guò)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(cuò)誤；
（5）太陽(yáng)光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)．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(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測(cè)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(shí)凸透鏡沒(méi)有正對(duì)太陽(yáng)光（太陽(yáng)光沒(méi)有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置；
（6）A．發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)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(cuò)誤；
B．過(guò)光心的光方向不變，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)上移，故B錯(cuò)誤；
C．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過(guò)透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)有個(gè)小飛蟲(chóng)停在凸透鏡表面，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過(guò)部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此像與原來(lái)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(lái)相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱，變暗了，光屏上不能出現(xiàn)小飛蟲(chóng)的像，故C錯(cuò)誤；
D．用另一只與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來(lái)的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，成像大小不會(huì)變化，但經(jīng)凸透鏡的光線變少，所成的像與原來(lái)的像相比，比原來(lái)暗．
故D正確．
故答案為：
（1）照相機(jī)；B；（2）右；大；B；（3）右；（4）B；（5）凸透鏡沒(méi)有正對(duì)太陽(yáng)光放置（太陽(yáng)光沒(méi)有平行于主光軸入射到凸透鏡上）；（6）D．

點(diǎn)評(píng) 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(wèn)題，還涉及到了凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用．考查得很廣，但只要掌握基礎(chǔ)知識(shí)，做出合理的推理，都比較容易解答．