Question

3．在“探究凸透镜成像规律”时：
（1）小军借助小灯泡来测凸透镜焦距，他的做法是：将小灯泡、凸透镜、光屏按如图所示固定在光具座上，固定小灯泡到凸透镜的位置，再将光屏从紧贴凸透镜开始向右移动，观察光屏上光斑的大小变化情况．实验现象及数据如表所示．

实验序号	小灯泡到透镜的距离/cm	光斑的大小变化情况
1	5.0	一直变大
2	10.0	大小不变
3		先变小后变大

（1）请你在图中读出第3次实验小灯泡到透镜的距离大于10cm．
（2）分析表中的数据及现象，可得出次凸透镜的焦距是10cm．
（3）在“探究凸透镜成像规律”时，小军将点燃的蜡烛放在距离凸透镜23cm处，则光屏上烛焰清晰的像是缩小．（选填“放大”或“缩小”）
（4）再将一个近视眼镜放在烛焰与原凸透镜之间，要在光屏上得到清晰的像应该将光屏向右（选填“左”或“右”）移动，此时所成的像比（3）中的像大（选填“大”或“小”）．
（5）若将（3）小题中蜡烛和光屏的位置对调，点燃的蜡烛后光屏上是否还会呈现烛焰清晰的像？会（选填“会”或“不会”）．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜对光的会聚作用，只有把点光源放在凸透镜的焦点以外，点光源发在光才能会聚与主光轴，据此进行分析；
（2）由焦点发出的光，经凸透镜折射后平行于主光轴射出；
（3）凸透镜成像规律之一：u＞2f，成倒立缩小的实像；
（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚；
（5）根据光的折射中光路是可逆的，凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，光屏上还能得到一个像．

解答 解：
（1）把点光源放在凸透镜的焦点上，点光源发出的光经凸透镜会聚后变成平行光，只有把点光源放在凸透镜的焦点以外，点光源发在光才能会聚与主光轴，这时将光屏从紧贴凸透镜开始向右移动，观察光屏上光斑的大小将会先变小后变大，所以第3次实验小灯泡到透镜的距离大于10cm；
（2）由表中数据可知，小电珠到透镜的距离为10cm时，光斑的大小不变，说明小电珠在焦点处，所以f=u=10cm，则f=10cm；
（3）如果将蜡烛放在距离凸透镜23cm的地方，则u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像；
（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，光屏上要再次得到清晰的像光屏要远离凸透镜向右移动，像距变大，像变大；
（5）根据折射光路的可逆性，如将蜡烛和光屏对调，则物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，像距大于2倍焦距，仍能在光屏上成像．
故答案为：（1）大于10；（2）10；（3）缩小；（4）右；大；（5）会．

点评 此题是探究凸透镜成像实验，考查了一种测量凸透镜焦距的方法，同时考查了凸透镜成像规律及光路的可逆性．解决此题的关键是根据表格中数据得出焦距的大小．