Question

9．洋洋同學在探究“凸透鏡成像規律及應用”的活動中，選用了焦距未知的凸透鏡．
（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作光源，移動光屏，直到光屏上出現一個最小最亮的光點，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距為10cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，并調整蠟燭火焰、凸透鏡及光屏三者的中心，使其大致在同一高度上，為實驗探究做好準備．
（3）如圖乙所示，保持光屏和凸透鏡的位置不變，將蠟燭向右移動到20cm刻度處，為了在光屏上再次得到清晰的像，應向右（填“左”或“右”）調節光屏．如不移動光屏則應在凸透鏡左側附近安裝一個焦距適當的凸透鏡（填光學元件名稱）．遠視（填“近視”或“遠視”）眼就是利用這種透鏡矯正的．
（4）在圖乙基礎上，將點燃的蠟燭移到標尺35cm處，然后前后移動光屏找到清晰的像．生活中投影儀或幻燈機就是利用這一成像原理來工作的．再將蠟燭向靠近透鏡方向移動1cm，則所成像的大小會變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到距凸透鏡5cm處時，前后移動光屏，在光屏上不能（填“能”或“不能”）得到蠟燭的像，此時凸透鏡成虛（填“實”或“虛”）像．若想看到此像，觀察方法應是從凸透鏡右側透過透鏡觀察．
（6）如果用不透明紙板將凸透鏡上半部分遮住，結果D．
A．沒有影響     B．不能成像
C．成一半的像   D．仍能成完整的像，但亮度變暗．

Answer 1

分析 （1）焦點到凸透鏡的距離叫做焦距；
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心調到同一高度，能使像成在光屏的中央；
（3）當u＞2f時，成倒立縮小的實像；凸透鏡對光有會聚作用；
（4）當2f＞u＞f時，成倒立放大的實像；物距變小，像距變大；
（5）u＜f，成正立、放大的虛像；
（6）物體由無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像．所以遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像．

解答 解：（1）用平行光作光源，平行光線經凸透鏡后會聚到一點，移動光屏，直到光屏上出現一個最小最亮的光點便是凸透鏡的焦點，所以焦距為60cm-50cm=10cm；
（2）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）在圖乙所示情況下，保持光屏和凸透鏡的位置不變，將蠟燭向右移動到20cm刻度處，物距變小，像距變大，成像于光屏后，應向右調節光屏．若不移動光屏，為了使光屏上可成像，由于凸透鏡對光有會聚作用，應在凸透鏡左側附近安裝一個焦距適當的凸透鏡，才能在光屏上再次得到清晰的像；遠視眼就是利用這種透鏡矯正的；
（4）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到標尺35cm處，此時物距為u=50cm-35cm=15cm，處于蠟燭位于1倍焦距和2倍焦距之間，所以成倒立放大的實像；投影儀或幻燈機利用此原理制成的；
再將蠟燭向靠近透鏡方向移動1cm，則物距變小，像距和所成像的大小會變大；
（5）若將蠟燭移到距凸透鏡5cm處時，此時u＜f，成正立、放大的虛像，在光屏上不能得到蠟燭的像；
若想看到此像，觀察方法應是從凸透鏡右側透過透鏡觀察；
（6）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
故答案為：（1）直到光屏上出現一個最小最亮的光點；10； （2）同一高度；（3）右；凸透鏡；遠視；（4）投影儀或幻燈機、變大；（5）不能；虛；從凸透鏡右側透過透鏡觀察；（6）D．

點評 凸透鏡成像的規律涉及四個方面的內容：物距與焦距的關系；成像性質；像距與焦距的關系；應用．只要告訴這四個方面中的一個，就可以確定其余的三個方面．
要確定凸透鏡的成像性質，只要知道：物距與焦距的關系、凸透鏡成像的應用、像距與焦距的關系這三個方面中的一個即可．