Question

用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。

(1)小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是____。

(2)重新调整后，将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是____(选填“倒立”或“正立”及“放大”或“缩小”)的____(选填“实”或“虚”)。我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了____(选填“镜面反射”或“漫反射”)。

(3)接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个____(选填“倒立”或“正立”)放大的____(选填“实”或“虚)像，与这种成像原理一致的光学仪器是____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。

(4)当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到____。

A．蜡烛像的下半部分              B．蜡烛像的上半部分

C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗    D．蜡烛完整的像，像的亮度不变

(5)在图甲中，小豪把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向____(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像。

(6)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：_________。

Answer

蜡烛在一倍焦距内/蜡烛在一倍焦距上/烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一高度 倒立缩小 实 漫反射 倒立 实 投影仪 C 远离 便于比较物与像的大小/现象更明显/减少污染

【解析】

(1)[1]在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整三者的中心在同一高度上，这样做的目的就是为了保证使烛焰的像能够成在光屏上，所以当调整光屏的位置始终光屏上没有像时，首先要想到这种可能；蜡烛在一倍焦距内成正立、放大的虚像，而虚像不能成在光屏上；蜡烛在一倍焦距上不成像；

(2)[2][3][4]此时物距为：

而焦距为10cm，物距大于2倍焦距，所以成的像是倒立、缩小的实像；我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了漫反射；

(3)[5][6][7]保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛的方向移动，物距小于像距，成倒立、放大的实像；投影仪利用此原理；

(4)[8]如果用遮光板挡住透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。故选C项符合题意，ABD项不符合题意；

(5)[9]近视眼镜是凹透镜，它对光线有发散作用，所以在蜡烛和凸透镜之间放上凹透镜后，蜡烛在凸透镜后面成的像将远离凸透镜，为了使像再成在光屏上，所以要将光屏向右移动，远离凸透镜；

(6)[10]蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察比较像与物的大小、减少了污染等。