Question

（2013?濰坊二模）如圖所示，主光軸上有一點光源，在透鏡的另一側有一光屏．光屏、點光源通過凸透鏡在光屏上形成一個光斑，現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡，光斑的面積會減小，設凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（　　）

A．d一定小于f

B．d一定大于2f

C．d一定大于f，小于2f

D．d可能大于2f，也可能小于f

Answer 1

分析：題目中光斑可能是點光源的像，可能是一個比較大的光斑．
根據(jù)凸透鏡作圖做出物體在二倍焦距以外、一倍焦距和二倍焦距之間，一倍焦距以內時點光源射出的光線經凸透鏡折射后的光路，根據(jù)光屏靠近凸透鏡時光斑減小得出答案．
點光源在一倍焦距以內時，和點光源放在焦點上進行比較，得出光線會聚后大致的位置．
點光源放在一倍焦距和二倍焦距之間，根據(jù)折射光線經凸透鏡能成倒立、放大的實像，會聚在主光軸上的光路，判斷光屏上光斑情況．
點光源放在二倍焦距以外，根據(jù)折射光線經凸透鏡成倒立、縮小的實像，會聚在主光軸上的光路，判斷光屏上光斑的情況．

解答：解：如圖一，點光源在焦點上，點光源射出的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸．（如黑色的光線）
當點光源在一倍焦距以內，點光源射出的光線，經凸透鏡之后也會聚一些，但是不會到達平行光線的位置，如紅色光線會聚在光屏上，形成比較大的光斑，光屏向凸透鏡靠近時，光斑會減小．
如圖二，點光源在一倍焦距和二倍焦距之間，點光源在另一側會形成倒立、放大的實像，光屏沒有放在實像的位置，而是放在和點光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會增大．
如圖三，點光源在二倍焦距以外，點光源在另一側會形成倒立、縮小的實像，到達實像位置后，光線繼續(xù)向外傳播，光屏沒有放在實像的位置，而是放在和點光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會減小．
所以光屏和點光源與凸透鏡等距離時，當點光源在一倍焦距以內和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透鏡時，光斑減小．

故選D．

點評：凸透鏡成實像時，折射光線到達實像位置，如果沒有光屏承接，眼睛是看不到的，并且折射光線會繼續(xù)向外傳播，這點學生容易忽視．