Question

一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时，出射光束（图中实线所示）比无此透镜时的光束（图中虚线所示）要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能．在这种小电珠中，灯丝应位于（ ）

A．凸透镜的焦点以内
B．凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间
C．凸透镜的焦点处
D．凸透镜的两倍焦距处

Answer

（1）透镜能使原来的光路变窄，因为凸透镜对光线有会聚作用，说明此透镜是凸透镜．
（2）点光源距离凸透镜的距离不同，对于同一凸透镜对光线的会聚能力是相同的．
当点光源在凸透镜的焦点上，光线经凸透镜折射后成为平行光．如图1．
当点光源在凸透镜的二倍焦点上，点光源在凸透镜的二倍焦点上成清晰的像．如图2．
当点光源在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，点光源射出的光线经凸透镜折射后介于平行和会聚在二倍焦距之间．
如图3．
当点光源在凸透镜的一倍焦距以内，点光源射出的光线经凸透镜折射后其光路比平行光要宽．如图4．

【解析】
A、如分析图4，当灯丝在凸透镜的一倍焦距以内，灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，但是光路比平行光路要宽．符合题意．
B、如分析图3，当灯丝在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，点光源射出的光线经凸透镜折射后介于平行和二倍焦距之间．不符合题意．
C、如分析图1，当灯丝在凸透镜的焦点处，光线经凸透镜折射后成为平行光．不符合题意．
D、如分析图2，当灯丝在凸透镜的两倍焦距处，点光源在凸透镜的另一侧二倍焦距处得到清晰的像．不符合题意．
故选A．