Question

小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，小明将凸透镜正对这太阳光，调整凸透镜与光屏的距离，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该透镜的焦距是_____cm．

（2）在如图乙所示实验装置中，应调节烛焰的中心，光屏中心，凸透镜的光心，使三者位于_____，这样做的目的是_____．

（3）下表是小明同学实验时记录的几组数据：

实验次数	1	2	3	4	5
物距μ/（cm）	30	20	15	10	5
像距v/（cm）	15	20	30	40	/

①第3次实验在光屏所成的像是倒立的、_____的实像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是_____．

②第5次实验光屏_____（选填“能”或“不能”）接收到像．

③通过观察数据，老师发现表格中第_____次数据是编造的．

④在第1次实验过程中，小明向小丽借来一副眼镜，并将其放在物体和凸透镜之间，保持光屏的位置不变，发现光屏上的像由清晰变模糊，此时小明把物体远离透镜方向移动，发现光屏上又成清晰的像，说明这眼镜的镜片是_____透镜，小丽视力的缺陷是_____（选填“近视”或“远视”）．

（4）下列是小明实验过程中一些现象的描述，正确的是_____

A．发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像，可能是凸透镜选择的焦距太小了

B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移

C．实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分

D．取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些

Answer

10 同一高度 让像呈在光屏中央 放大 投影仪 不能 4 凹 近视 D

【解析】

焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，要想测量凸透镜的焦距，一定找到凸透镜的焦点，凸透镜正对太阳光时，得到凸透镜的焦点，然后测量凸透镜的焦距．实验时应调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，目的是为了使像能成在光屏的中央；判断出物距大小，根据凸透镜成像规律进行分析，像和物体的移动方向相反；

(1)凸透镜正对太阳光时，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，测量凸透镜焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．由图甲知，凸透镜的焦距为40cm−30cm＝10cm；

(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；

(3) ①由表格可知第3次实验中物距是15cm可知物体在一倍和二倍焦距之间，所以在光屏所成的像是倒立的、放大的实像，投影仪的成像情况与此类似．②有表格中的数据可知第5次实验时物距小于一倍焦距所以光屏不能接收到像.③由第4次实验数据可知，凸透镜的焦距为10cm，当物距等于一倍焦距时不成像，故第4次实验数据错误．④把物体远离透镜方向移动即物距变大，则相距变小，光屏上又成清晰的像，说明镜片将光延迟会聚了，所以镜片是凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以小丽的眼睛是近视眼．

(4) A.发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像，可能是物距小于焦距，即凸透镜选择的焦距太大了，故A错误； B. 过光心的光方向不变，实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会上移，故B错误；C. 凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当有个小飞虫停在凸透镜表面，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部分凸透镜而会聚成像，因此像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了，光屏上不能出现小飞虫的像，故C错误；D. 用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗．故D正确．