Question

在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：

（1）测量凸透镜的焦距如图1所示，则该凸透镜的焦距为

10

cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在

同一高度

．
（3）如图2所示．a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点．
（l）在a、b、c、d、e这五个点中：
①把烛焰放在

d

点上，可以成正立、放大的虚像．
②把烛焰放在

a、e

点上是属于照相机原理．
③把烛焰放在

c、b

点上是属于投影仪原理．
（4）当点燃蜡烛后，无论怎样调整光屏与凸透镜间的距离，都不能在光屏上得到像，原因是：
①

在焦点处

；②

在焦点之内

；③

烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上

．
（5）经过调整后，光屏上已成一清晰的像，若用一不透光的纸将凸透镜的上半部分遮住，则光屏上的像与原来相比将

变暗

．

Answer 1

分析：（1）图示的是利用平行光聚焦法来测量凸透镜的焦距，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距．
（2）为使像能完整成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上．
（3）①凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像．
②u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
③2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
（4）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心，并且蜡烛不能在焦点处或焦点以内．
（5）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．
当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像．

解答：解：（1）焦点到凸透镜的距离为10cm，所以凸透镜的焦距为10cm．
（2）根据实验要求，点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央．
（3）①把烛焰放在d点上，u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像．
②把烛焰放在a、e点上，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
③把烛焰放在c、b点上，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪．
（4）根据凸透镜的成像规律可知，光屏上得不到像的原因有：①当物体放在焦点处时不成像；②在焦点之内时成虚像；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上．
（5）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．
故答案为：（1）10；（2）同一高度；（3）d；a、e；b；（4）在焦点处；②在焦点之内；烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；（5）变暗．

点评：本题主要考查的是凸透镜成像实验中的事项，以及其成像规律的应用．
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．