Question

10．某同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭距凸透鏡18cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，能在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是9cm；
（2）當(dāng)蠟燭凸透鏡30cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的像，日常生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是照相機(jī)（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，保持透鏡的位置，同時(shí)將光屏遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡，直至得到清晰的像；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，如果用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的下半部分，則光屏上的像C
         A、只出現(xiàn)燭焰像的下半部分
         B、只出現(xiàn)燭焰像的上半部分
         C、像仍然是完整的，且大小不變，只是變暗了
         D、出現(xiàn)燭焰完整的像，但像變小了
（4）該同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像時(shí)，將蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)，仍能在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是光在折射時(shí)，光路可逆．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，可求得焦距．
（2）凸透鏡成像的四種情況：①u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用是照相機(jī)；②u=2f，成倒立、等大的實(shí)像；③2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用是幻燈機(jī)；④u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像變大；
（3）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像；當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像；
（4）在光的折射中，光路是可逆的．

解答 解：（1）根據(jù)題意，當(dāng)燭焰距凸透鏡18cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上成倒立、等大的實(shí)像，說明此時(shí)滿足18cm=u=2f，所以f=9cm．
（2）當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時(shí)，30cm＞2f，物體處于2倍焦距以外，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰、倒立、縮小的實(shí)像，日常生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是照相機(jī)；
要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，應(yīng)增大像距，減小物距，故應(yīng)保持透鏡的位置不變，同時(shí)將光屏遠(yuǎn)離透鏡；
（3）擋住透鏡下半部分，上半部分仍能折射光線成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是會(huì)聚光線比原來變少，像變暗了，故C正確；
（4）當(dāng)光屏上呈現(xiàn)蠟燭清晰的像時(shí)，將蠟燭和光屏位置對(duì)調(diào)，仍能在光屏上接收到清晰的像，這是因?yàn)楣庠诎l(fā)生折射時(shí)，具有可逆性的特點(diǎn)．
故答案為：（1）9；（2）照相機(jī)；遠(yuǎn)離；（3）C；（4）光在折射時(shí)，光路可逆．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，考查了凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用，不僅要掌握成像特點(diǎn)與物距像距之間的關(guān)系，而且要善于總結(jié)規(guī)律．