Question

探究“凸透镜成像规律”。

（1）如图甲所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点．现小明想探究凸透镜成像的特点，应选择___________（选填“甲”或“乙”）透镜．

（2）为了确定凸透镜的焦距，小明让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图乙所示，则该凸透镜的焦距为___________cm．

（3）小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，发现无论怎样沿光具座移动蜡烛、凸透镜、光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，你认为可能的原因是____________。

（4）上述问题解决后，他们将蜡烛、凸透镜固定在光具座如图丙位置，光屏应在_______（选填“①”、“②”、“③”）区域前后移动，才能得到清晰、完整的像。用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像___________。（选填“完整”或“不完整”）；将蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成一清晰的像，此时像的性质是倒立、____________的实像。

（5）在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜，则发现像变得模糊了，这时应适当向___________（选填“左”或“右”）移动光屏，才能重新得到清晰的像．

（6）把蜡烛移至光具座上42cm刻度线处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，老师告诉小明是因为此时成的是正立、放大的虚像，要想看到这个像，观察的方法应是___________．

Answer

（1）乙；（2）10；（3）烛焰、凸透镜、光屏的中心没有在同一高度；（4）②；完整；放大；（5）右；（6）从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰

【解析】

试题分析：（1）凹透镜对光线有发散的作用，光线经过凹透镜错后会聚，会聚在b点，所以甲是凹透镜；凸透镜对光线有会聚作用，光线经过凸透镜提前会聚，会聚在a点，所以乙是凸透镜；

（2）小明让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距f=30cm-20cm=10cm；

（3）无论怎样沿光具座移动蜡烛、凸透镜、光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，此题已经排除了物距小于焦距，物体在焦点上，所以光屏上接不到像，可能是有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；可能是光具座的长度小于凸透镜的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上；

（4）①如图，u=50cm-24cm=26cm＞2f，2f＞v＞f，所以光屏要放在②区域前后移动。 ②遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗； ③光路是可逆的，对调蜡烛和光屏的位置，会得到相反的像，所以光屏上得到倒立、放大的实像；

（5）在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜，则发现像变得模糊了，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，像向右移动，要想再次得到清晰的像，光屏向右移动；

（6）把蜡烛移至光具座上42cm刻度线处，u=50cm-42cm=8cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，要在光屏的一侧透过凸透镜进行观察。

考点：凸透镜成像规律及其探究实验