Question

1．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：
（1）由圖可知，該凸透鏡的焦距是15cm．
（2）把蠟燭、凸透鏡和光屏放置在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在同一高度．
（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡20cm處時，在凸透鏡的另一側(cè)移動光屏，會在光屏上得到一個清晰的像，生活中的投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）應用了這個成像規(guī)律．接下來保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對調(diào)后，在光屏上還會出現(xiàn)一個清晰的像，這時所成的像是倒立縮小的實像．
（4）實驗中，光屏上已成清晰的、縮小的像，若此時將蠟燭遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向靠近（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．在此過程中像的大小變化情況是變小．（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（5）蠟燭隨著燃燒而變短，光屏上成的像將向上（選填“上”或“下”）移動．由于影響到了實驗的進行，這時最合理的調(diào)整是A．
A．將凸透鏡和光屏向下移一些       B．只需將光屏向上移動些
C． 只需將凸透鏡向下移動些        D．以上均可
（6）實驗中，當小明用白紙遮擋住凸透鏡的上半部分時，光屏上成像的情況是C．
A．只出現(xiàn)燭焰的上半部分的像         B．只出現(xiàn)燭焰的下半部分的像
C．仍然是完整的像，只是變暗些       D．成像情況不受任何影響入射角大于或等于臨界角．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦點的定義，利用圖示的情況，即可確定焦距．
（2）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（3）凸透鏡成像中，當u＞2f時，成倒立、縮小的實像，f＜v＜2f．對應應用如照相機；當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，v＞2f，對應應用如投影儀；知道光路是可逆的．
（4）凸透鏡成像的規(guī)律的“物近像遠像變大，物遠像近像變小”．
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會向上移動．
要使像成在光屏的中央位置，可以使蠟燭向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動，都能使像成在光屏的中央位置．但是如果蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一個高度，每進行一次實驗都需要進行調(diào)整，給實驗帶來很多不便，要使像成在光屏的中央位置，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度．
（6）凸透鏡成像的實質(zhì)，是由于物體發(fā)出的無數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后匯聚成像．

解答 解：（1）平行光經(jīng)過凸透鏡折射后會聚于一點，該點就是凸透鏡的焦點，焦點到透鏡的距離叫焦距，所以該凸透鏡的焦距為60cm-45cm=15cm．
（2）在做實驗的過程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使燭焰的像成在光屏的中心．
（3）當物距為200cm時，物距在二倍焦距和焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時成倒立放大的實像．投影儀就是利用這個原理制成的．
接下來保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對調(diào)后，則蠟燭與凸透鏡的距離在二倍焦距以外，在光屏上還會出現(xiàn)一個倒立的、縮小的實像，這是因為光在折射時光路是可逆的．
（4）實驗中，光屏上已成清晰的、縮小的像，將蠟燭在此基礎上遠離透鏡，則物距增大，像距應減小，所成的像也減小，所以光屏應向靠近透鏡的方向移動，在此過程中燭焰的像變�。�
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會向上移動．
為了使下面是實驗更方便操作，更合理是操作是把蠟燭升高，或凸透鏡和光屏同時調(diào)低．故選項A符合題意；
（6）在做凸透鏡成像的實驗時，當將凸透鏡的上半部擋住時，下半部仍可以匯聚光線，所以仍可以成物體完整的像．但照射到凸透鏡上部的光線將被擋住，所以匯聚到像點的光線少了，所以像的亮度將變暗；故選項C符合題意；
故答案為：（1）15；（2）同一高度；（3）投影儀；縮��；（4）靠近；變小；（5）上；A；（6）C．

點評 關于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關系；④具體的應用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容．并能對實驗中經(jīng)常遇到的問題進行分析，找出原因．