Question

7．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像的规律”的实验．
（1）一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦距为15cm；

（2）用该凸透镜做实验．如图乙光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛，其中在B上应放置：凸透镜；
（3）当烛焰距凸透镜40cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的、倒立、缩小、实像（分别填写“倒立或正立”、“缩小或放大”、“实或虚像”）．照相机就是利用这一成像规律工作的（填光学仪器）；
（4）实验中发现光屏上成像如图丙，请你分析造成这种现象的原因并提出解决方法：因为烛焰相对于凸透镜靠下，解决方法是：可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜或向上移动光屏；

（5）接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，然后前后移动光屏，他能（填“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像；
（6）在研究凸透镜成像的实验中，保持图丁中凸透镜的位置，那么a、b、c、d、e各点中e点是成实像和虚像的分界点．

Answer 1

分析 （1）凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离；
（2）图乙光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛，其中在B上应放置；
（3）当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像，照相机这一光学器件正是应用了这点；
（4）要知道凸透镜成倒立的实像，要理解实像的含义，即像与物体的左右和上下都相反；
（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；
（6）掌握实像和虚像的分界点即1倍焦距处；掌握放大和缩小实像的分界点即2倍焦距处．

解答 解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，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15cm．
（2）光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，所以中间B位置一定放置凸透镜．
（3）当烛焰距凸透镜40cm时，即u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成缩小倒立的实像，照相机就是利用其原理制成的．
（4）烛焰在光屏上的像偏高，由于凸透镜成倒立的实像，故原因是烛焰相对于凸透镜靠下；
因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏．
（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，
仍能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．
（6）1倍焦距处即焦点e是成实像和虚像的分界点．
故答案为：（1）15；（2）凸透镜；（3）倒立；缩小；实；照相机；
（4）因为烛焰相对于凸透镜靠下，解决方法是：可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜或向上移动光屏；
（5）能；（6）e．

点评 此题主要是考查凸透镜的成像规律和在生活中光学器件的应用，要求学生能根据成像性质判定凸透镜焦距，在分析时要注意成像的特点与物距的关系，通过比较与焦距的关系，得出结论；
凸透镜成实像时，无论遮住凸透镜的上部、下部、中间，都不能改变像的大小，但是像变暗，凸透镜遮住的越多，像越暗．