Question

9．如图所示，小王做做“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，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是10cm．
（2）他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在米尺旁．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16cm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、放大的实像（填写像的性质）；投影仪（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．
（4）实验中，当小王用白纸遮掉凸透镜的上半部分时，光屏上成像的情况是C
A．只出现烛焰的上半部分的像　　　　　　B．只出现烛焰的下半部分的像
C．仍然是完整的像，只是变暗些　　　　　D．成像情况像不受任何影响
（5）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜方向移动，要在光屏上得到清晰的像应将光屏靠近（远离或靠近）透镜，光屏上的像变小（变大或变小或不变）．
（6）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上（上/下）移动．由于影响到了实验的进行，这时最合理的调整是C．
A．只需将凸透镜向下移动些　　　　　　  B．只需将光屏向上移动些
C．将凸透镜和光屏向下移一些　　　　　　D．以上均可．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜的焦点和焦距定义即可解答此题；
（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）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
（4）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；
（5）物近像远像变大，物远像近像变小；
（6）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．

解答 解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是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）烛焰放在距凸透镜16cm处时，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
（4）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．故选C；
（5）蜡烛向远离透镜方向移动，物距变大，像距变小，像变小，要在光屏上得到清晰的像应将光屏 靠近透镜；
（6）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．故选C．
故答案为：（1）10；（2）同一高度；（3）放大；投影仪；（4）C；（5）靠近，变小；（6）上；C．

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．