Question

13．如图所示，小明做“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）他将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑（如图甲所示），则此凸透镜的焦距约是10cm．
（2）他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上，点燃蜡烛后，他还应调整火焰中心，凸透镜中心和光屏中心在同一高度．
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜12cm处时（如图），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像（填写像的性质）；若要使像变小一些，应该将蜡烛项左（选填“左”或“右”）移动后，再移动光屏找到清晰的像．
（4）随着蜡烛燃烧而变短，影响到了实验的进行，这时最合理的调整是C
A．只需将凸透镜向上移动些
B．只需将光屏向下移动些
C．将凸透镜和光屏向下移一些
D．以上均可
（5）实验中，当小明用黑纸遮掉凸透镜的下半部分时，光屏上成像的情况是D
A．成像情况像不受任何影响
B．只出现烛焰的上部分的像
C．只出现烛焰的下半部分的像
D．仍然是完整的像，只是变暗些．

Answer 1

分析 （1）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚的点到其光心的距离为焦距；
（2）为了使像能成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）凸透镜成像的规律及其应用之一：当2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的；
成实像时，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大；
（4）随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心不改变方向，像会向上移动．
要使像成在光屏的中央位置，可以使蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动，都能使像成在光屏的中央位置．但是如果蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一个高度，每进行一次实验都需要进行调整，给实验带来很多不便，要使像成在光屏的中央位置，蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度．
（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）因焦距指焦点到凸透镜光心的距离，此时成最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f=10cm；
（2）根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）把烛焰放在距凸透镜12cm处时，即2f＞u＞f时，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的；成实像时“物近像远像变大、物远像近像变小”，若要使像变小一些，故应该增大物距，减小像距，故烛焰远离透镜，即蜡烛向左移动；
（4）随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心不改变方向，像会向上移动．
为了使下面是实验更方便操作，更合理是操作是把蜡烛升高，或凸透镜和光屏同时调低．
（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）缩小；左；（4）C；（5）D．

点评 探究凸透镜成像实验中，蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一直线和在同一高度，像都能成在光屏的中央位置，但是蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，每进行一次实验，都要调整三者的高度，给实验带来很大的麻烦．凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，不需要每一次实验都调节，简化实验，三者中心在同一高度是最合理的．