Question

张华同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律：

（1）由图可知，凸透镜的焦距是      cm．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在      ．

（2）将凸透镜固定在图所示的光具座位置不动，张华将点燃的蜡烛移至10cm刻度处，在光屏上出现倒立、缩小的      （选填“实”或“虚”）像；若将点燃的蜡烛移至40cm刻度处，他通过凸透镜看到烛焰的      （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像．

（3）如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则烛焰在光屏上的成像情况是

A．完整的像

B．一半的像

C．无法成像．

Answer

（1）15；一高度上； （2）实；正立；（3）A

【解析】

试题分析：（1）根据凸透镜的焦点和焦距填写．

在凸透镜成像规律实验中，须将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，以便使像成在光屏的中心．

（2）根据凸透镜成像的三种情况：

u＞2f，成倒立、缩小的实像．

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．

u＜f，成正立、放大的虚像．来解答此题．

（3）要解决此题需要掌握凸透镜成像的成因．凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；

如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗．

【解析】
（1）①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，该点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．所以焦距是60cm﹣45cm=15cm．

在光具座上依次放在蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．

（2）当“张华将蜡烛移至10cm刻度线处时”此时u=45cm﹣10cm=35cm，则u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像．

当“张华将蜡烛移至40cm刻度线处时”，此时u=5cm，则u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像．

（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，但还能成完整的像．

故答案为：（1）15；一高度上； （2）实；正立；（3）A．

【点评】（1）（2）注意“将蜡烛移至10cm刻度线处”和“将蜡烛移至40cm刻度线处”不是指的物距．

（3）考查凸透镜成像规律，本题注意凸透镜是由很多个三棱镜组成的，光经过透镜折射后会聚成像，挡住一部分光不会影响所成的像，只是亮度变暗；此实验现象可以让学生做实验时动手操作一下，观察有什么现象发生，感性认识印象会更深．