Question

5．小明同学“在探究凸透镜成像”的实验中
（1）如图1是小明“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误：
①光具座上没有依次放蜡烛、凸透镜、光屏； ②蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度．
（2）错误改正后，小明在实验中记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图2所示，则此凸透镜焦距约是10cm．
（3）小明将点燃的蜡烛移至距离凸透镜35cm处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立的放大的实像，投影仪（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理制成．
（4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像完整（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将变暗．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）读图2，根据凸透镜成等大实像时的特点，可进一步判断焦距的大小；
（3）根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况和应用．
（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．

解答 解：（1）读图可知，图中的错误在于：①光具座上没有依次放在蜡烛、凸透镜、光屏，蜡烛和凸透镜的位置颠倒了．
②蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没在同一高度，像不能呈在光屏的中心．
（2）读图2可知，图中某一点物距=像距=20cm，说明此时成等大的像，此时的20cm正好是二倍焦距，则焦距为10cm；
（3）小明将点燃的蜡烛移至距离凸透镜35cm处，此时物距为50cm-35cm=15cm，则2f＞u＞f，在屏上得到清晰的倒立的、放大的实像，投影仪就是应用这一原理制成．
（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．
故答案为：（1）①光具座上没有依次放蜡烛、凸透镜、光屏；②蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度；
（2）10；
（3）放大；投影仪；
（4）完整；变暗．

点评 （1）题目中蜡烛处于某一刻度处，不是物距，学生容易忽视这个问题．
（2）本题考查凸透镜成像实验的知识点比较多，综合性比较强，有一定的难度．