Question

4．（1）涛涛探究“凸透镜成像规律”实验

涛涛发现所用的凸透镜没有标明焦距，于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上，在透镜另一侧得到一个最小的亮点（如图1所示），则该凸透镜的焦距为15.0cm．他将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，调整光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度后，发现无论怎样移动光屏都找不到蜡烛的像，其原因不可能是C．
A．蜡烛在透镜的焦点上
B．蜡烛到透镜的距离小于透镜的一倍焦距
C．蜡烛在透镜的两倍焦距处?当透镜到蜡烛的距离为25cm时，移动光屏，在光屏上可得到倒立的放大的实像，这与生活中幻灯机的原理相同．
（2）小周同学“探究平面镜成像规律”实验?他所用的器材和做法如图2所示：取一块玻璃板竖直放在水平桌面上，取两支同样的蜡烛A和B，将A点燃放在玻璃板前．要想看到蜡烛A的像，小周的眼睛始终在蜡烛A的同一侧（选填“同一侧”或“另一侧”）观察．
如图所示，他将玻璃板前面的蜡烛A点燃，移动玻璃板后面蜡烛B，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合．若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将不会观察到点燃蜡烛的像．说明平面镜成的像是虚（选填“实”或“虚”）像．?当蜡烛A靠近玻璃板时，要使蜡烛B与A的像重合，必须使蜡烛B靠近（选填“靠近”或“远离”）玻璃板．用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置．

Answer 1

分析 （1）①根据凸透镜焦距定义进行判断：光心到焦点的距离是凸透镜的焦距．
②光屏上得不到烛焰像的情况有三种：a成的像是虚像，虚像是不会成在光屏上的；b成实像，但由于烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度上，虽然成的是实像，但光屏上显示不出来；c不成像，当物体位于焦点上，即u=f时，此时不成像，所以光屏上也得不到烛焰的像．
③幻灯机是利用物体通过凸透镜成实像的特点制成的，使用幻灯机时，物体要在一倍焦距以外、二倍焦距以内；
（2）要根据平面镜成像的特点：物像等大，成的是虚像，眼睛应该在玻璃板前面观察；用玻璃板代替平面镜，同时能看到镜前物体的像，又能看到物体的像，便于确定像的位置；

解答 解：（1）①焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，测量焦距是60.0cm-45.0cm=15.0cm；
②A、蜡烛放在凸透镜的焦点上，蜡烛距透镜的距离为一倍焦距，此时物体不成像，故A不符合题意；
B、蜡烛到凸透镜的距离小于一倍焦距时，成的是正立放大的虚像，由于虚像不是由实际光线会聚而成，所以光屏上也不会有清晰的像，故B不符合题意；
C、蜡烛位于2倍焦距处时，成等大、倒立的实像，能够在光屏上成像，故C符合题意．
③当透镜到蜡烛的距离为25cm时，则物蜡烛在一倍焦距以外、二倍焦距以内，移动光屏，在光屏上可得到倒立、放大的实像，这与生活中幻灯机的原理相同；
（2）平面镜所成的像不是实际光线形成的，是光的反射所形成的虚像，人眼应在蜡烛A的同一侧观察，即眼睛应位于透明玻璃的前面；所以用光屏替换玻璃板后面的蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将不会观察到点燃蜡烛的像．
平面镜成像时，物距等于像距，所以当蜡烛A靠近玻璃板时，要使蜡烛B与A的像重合，必须使蜡烛B靠近玻璃板．用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置．
故答案为：
（1）15.0；C；放大；幻灯机；
（2）同一侧；虚；靠近；便于确定像的位置．

点评 此题考查了对凸透镜成像规律和平面镜成像规律的理解，要熟练掌握凸透镜成像和平面镜成像的规律，同时注意其应用．