Question

在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示。

(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断；凸透镜A的焦距____（填“大于”“小于”或“等于”）凸透镜B的焦距。

(2)在图甲中，保持凸透镜位置不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向______（填“左”或“右”）移动一段距离，才能再次在光屏上看到清晰的像。

(3)图丙所示的实验现象可以说明________（填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和蜡烛的位置不动，应使光屏______（填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像。

(4)当光屏上出现烛焰清晰的像时，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．烛焰像的下半部分

B．烛焰像的上半部分

C．烛焰完整的像，像的亮度变暗

D．烛焰完整的像，像的亮度不变

(5)实验后，将A凸透镜如图放置，使其主光轴与平静水面重合，F为此凸透镜的焦点。请画出图中光线在凸透镜右侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线。

______

Answer

小于 右 幻灯机 靠近 C

【解析】

(1)[1]根据乙图，A透镜u−v图象，物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距，即

所以A透镜焦距是10cm。根据甲图和丙图，物距相同，A透镜成倒立缩小的实像，B透镜成倒立放大的实像，则

，

所以

故凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。

(2)[2]凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向右移动一段距离，才能再次在光屏上看到清晰的像。

(3)[3]由图丙可知，此时成的是倒立、放大的实像，其应用是幻灯机。

[4]远视眼戴凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，可使远视眼看物体时使来自近处物体的光会聚在视网膜上。若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，由于远视眼镜有会聚作用，光线将提前会聚成像，则像将靠近凸透镜，所以应使光屏向凸透镜靠近。

(4)[5]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上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同显示像的全部；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，故像会变暗。故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

(5)[6]光线在凸透镜右侧的入射光线：平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线。图中光线进入水中的折射光线：过入射点垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示