题文

小华利用家里的放大镜、蜡烛、火柴、光屏（白纸板），做探究凸透镜成像规律的实验． （1）在实验前，他把凸透镜正对太阳光，移动凸透镜，在地面上得到一个最小最亮的光斑，测得光斑到透镜中心的距离15cm，则此凸透镜的焦距约是______cm，这样测焦距的根据是______．  （2）还需要添加的实验器材是：______? （3）实验时，小华先在桌面上画一条直线，并从左至右依次放置蜡烛、______和______，再调整______和______的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在______?其目的是______． （4）当烛焰离透镜35cm时，光屏应在透镜的另一侧距透镜______范围内移动，在光屏上会呈现一个清晰的______的______像． （5）当烛焰由距凸透镜35cm处移至30cm处，此时光屏在距透镜______cm处会接收到一个清晰的______的______像． （6）当烛焰移至距凸透镜20cm处时，在透镜的另一侧移动光屏到某一位置，在光屏上会呈现一个清晰的______、______的______像，此时光屏到透镜的距离大于______cm （7）当烛焰移至距凸透镜10cm时，无论怎样移动光屏，光屏上______ （选填“会”或“不会”）呈现烛焰的像，这时应该移去______，透过______向______观察，就能看到一个清晰的______的______像． （8）实验过程中光屏上始终找不到像的原因：①______；②______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）凸透镜正对太阳光，平行光线平行于主光轴，移动凸透镜，在地面上得到一个最小最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点，焦点到透镜中心的距离15cm，则此凸透镜的焦距约是15cm．这样测焦距的根据凸透镜焦点和焦距的定义判断的．  （2）实验中需要测量凸透镜的焦距，还需要添加的实验器材刻度尺． （3）在桌面上画一条直线，并从左至右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，再调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中心． （4）当烛焰离透镜35cm时，物距u=35cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．所以光屏应在透镜的另一侧距透镜15cm～30cm范围内移动，在光屏上会呈现一个清晰的倒立缩小的实像． （5）当烛焰由距凸透镜35cm处移至30cm处，物距u=30cm，u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f．所以此时光屏在距透镜30cm处会接收到一个清晰的倒立等大的实像． （6）当烛焰移至距凸透镜20cm处时，物距u=20cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．在透镜的另一侧移动光屏到某一位置，在光屏上会呈现一个清晰的倒立、放大的实像，此时光屏到透镜的距离大于30cm． （7）当烛焰移至距凸透镜10cm时，物距u=10cm，u＜f，成正立、放大的虚像．虚像不能用光屏承接，所以无论怎样移动光屏，光屏上不会呈现烛焰的像，虚像和蜡烛在凸透镜的同侧，所以这时应该移去光屏，透过凸透镜向蜡烛一侧观察，就能看到一个清晰的正立放大的虚像． （8）实验过程中移动光屏，光屏上始终找不到像，其原因：①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；②可能是蜡烛和光屏之间的距离小于凸透镜的4倍焦距． 故答案为：（1）15；凸透镜焦点和焦距的定义；（2）刻度尺；（3）凸透镜；光屏；凸透镜；光屏；同一高度；使像成在光屏的中心；（4）15cm～30cm；倒立；缩小的实；（5）30；倒立；等大的实；（6）倒立；放大；实；30；（7）不会；光屏；凸透镜；蜡烛；正立；放大的虚；（8）①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；②可能是蜡烛和光屏之间的距离小于凸透镜的4倍焦距．

据专家权威分析，试题“小华利用家里的放大镜、蜡烛、火柴、光屏（白纸板），做探究凸透镜..”主要考查你对  焦点，焦距，凸透镜对光的作用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

焦点，焦距凸透镜对光的作用

考点名称：焦点，焦距

• 定义：
  凸透镜能使平行于主光轴的的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F来表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f来表示。凸透镜上有两个实焦点，左右各有一个（如图）
  

• 凸透镜焦距的测量方法：
  1．太阳光聚集法：把凸透镜正对着太阳光，在凸透镜的另一侧放一张白纸，调节凸透镜到白纸之间的距离，使闩纸上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点。用直尺测出凸透镜到焦点的距离，即为焦距。
  
  2．平行光源法：将儿束平行光沿主光轴射到凸透镜上，在光屏上得到的折射光线交于一点，量三这点到凸透镜的距离，即为焦距。
  
  3．二倍焦距法：在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛行使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，直到光屏上的像与烛焰等大为止。此时烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离均为2倍焦距。
  
  4．焦点不成像法：透过凸透镜观看物体，调节物体到凸透镜的距离，从看得见像到刚好看不见时，测出物体到凸透镜的距离即为焦距。
  
  5．焦点入射法：在凸透镜的一侧放一光屏，另一侧放一个发光的小灯泡，沿主光轴移动，直到光屏上得到一个与透镜直径相等的圆形光斑为止，测出小灯泡到凸透镜的距离即为焦距。

考点名称：凸透镜对光的作用

• 会聚作用：
  1. 让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜，观察到折射光线为会聚光束(如图甲所示)，即凸透镜对光有会聚作用。
  
  
  2. 会聚作用是指凸透镜对光线的作用。通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，是会聚了一些或发散程度减小了一些，如图甲。凸透镜不仅对平行光束有会聚作用，对发散光束也有会聚作用。“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。
  

• 三条特殊的光线：
  ①平行主光轴的光线经透镜折射后通过焦点
  ②过光心的光线经透镜折射后方向不变
  ③过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴
  
  凸透镜对光线的作用：
  凸透镜对光线的作用可用棱镜对光线的偏折作用说明：如图
  

•  

• 光束：
  1．平行光束
  平行光束是指截面积不发生变化的光束。平行光束由平行光线组成，由于太阳离我们非常远，所以太阳光发出的射到地球的光束我们认为是平行光束(如图所示)：
  
  
  2. 会聚光束
  会聚光束是指光束的截面积不断减小的光束。会聚光束由会聚光线组成(如图所示)。
  
  
  3．发散光束
  发散光束是指光束的截面积不断扩大的光束。发散光束由发散光线组成。由一个点光源产生的一束光就是发散光束(如图所示)。