Question

10．某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．
（1）实验过程中，当蜡烛距凸透镜18cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是9cm；
（2）当蜡烛凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．要使烛焰在光屏上所成的像变大，保持透镜的位置，同时将光屏远离（选填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像；
（3）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，则光屏上的像C
         A、只出现烛焰像的下半部分
         B、只出现烛焰像的上半部分
         C、像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
         D、出现烛焰完整的像，但像变小了
（4）该同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个等大清晰的像，出现这种现象的原因是光在折射时，光路可逆．

Answer 1

分析 （1）根据u=2f时，成倒立、等大的实像，可求得焦距．
（2）凸透镜成像的四种情况：①u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机；②u=2f，成倒立、等大的实像；③2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用是幻灯机；④u＜f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜．凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；
（3）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；
（4）在光的折射中，光路是可逆的．

解答 解：（1）根据题意，当烛焰距凸透镜18cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上成倒立、等大的实像，说明此时满足18cm=u=2f，所以f=9cm．
（2）当烛焰距凸透镜30cm时，30cm＞2f，物体处于2倍焦距以外，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机；
要使烛焰在光屏上所成的像变大，应增大像距，减小物距，故应保持透镜的位置不变，同时将光屏远离透镜；
（3）挡住透镜下半部分，上半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是会聚光线比原来变少，像变暗了，故C正确；
（4）当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像，这是因为光在发生折射时，具有可逆性的特点．
故答案为：（1）9；（2）照相机；远离；（3）C；（4）光在折射时，光路可逆．

点评 此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律．