凸透鏡成像探究過程復(fù)雜，概念諸多，相對(duì)較難，但凸透鏡成像規(guī)律既是高考常見考點(diǎn)，也是中學(xué)階段學(xué)習(xí)光學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，所以，朋友們要把握基礎(chǔ)知識(shí)，深刻理解凸透鏡成像規(guī)律，靈活運(yùn)用凸透鏡成像規(guī)律解決問題。
一
按照透鏡對(duì)光的作用來解決問題
【例1】放在凸透鏡主光軸上焦點(diǎn)以內(nèi)的點(diǎn)光源S發(fā)出的光，通過凸透鏡后的光路如圖所示，則下述說法正確的是（）
A.凸透鏡可以對(duì)光起發(fā)散作用
B.凸透鏡只對(duì)平行于主光軸的光起會(huì)聚作用
C.通過凸透鏡后的光是“發(fā)散”的，因而凸透鏡對(duì)光起發(fā)散作用
D.通過凸透鏡后的光“發(fā)散”程度比原先小，一直是會(huì)聚的一種表現(xiàn)
【解析】光通過透鏡后偏向主光軸為會(huì)聚，偏離主光軸為發(fā)散。從圖中可以看出光通過凸透鏡后“發(fā)散”程度比原先小，說明光是偏向主光軸的，是凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用的表現(xiàn)，故凸透鏡對(duì)光起會(huì)聚作用，選項(xiàng)ABC都是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)D正確。
【答案】D
二
凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究
【例2】林紅朋友在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所選用凸透鏡的焦距為10cm。
（1）組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)光具座上燭焰、凸透鏡和光屏，使兩者的中心大致在；
（2）燃起蠟燭，凸透鏡不動(dòng)，調(diào)節(jié)蠟燭與光屏的位置，如圖所示，燭焰在光屏上成倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的虛像，光學(xué)儀器中的（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）是借助此成像規(guī)律工作的；
（3）在完成（2）中操作后，林紅朋友若保持蠟燭和光屏的位置不動(dòng)，將凸透鏡向蠟燭的方向聯(lián)通，光屏上（選填“能”或“不能”）再度出現(xiàn)一個(gè)清晰的虛像；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)林紅朋友發(fā)覺，在觀察光屏上清晰的燭焰像的過程中，隨著蠟燭的燃燒，光屏上的像會(huì)向（選填“上”或“下”）聯(lián)通；
（5）若將蠟燭聯(lián)通到距凸透鏡5cm處時(shí)，前后聯(lián)通光屏，在光屏上（選填“能”或“不能”）得到燭焰的像，此時(shí)凸透鏡成的像是（選填“實(shí)”或“虛”）像；
（6）當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一虛像時(shí)，林紅用不透明的紙堵住透鏡上半部份，則光屏上成（選填“完整”或“不完整”）的像；
（7）當(dāng)蠟燭距離透鏡很近時(shí)，無論如何聯(lián)通光屏都找不到像了，林紅撤掉光屏，從（選填“光屏兩側(cè)”或“蠟燭兩側(cè)”）向透鏡方向看去，可以觀察到燭焰的像。
【解析】（1）為使像呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)使蠟焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度；
（2）u=30cm，f=10cm，u＞2f，成倒立縮小虛像；拍照機(jī)就是應(yīng)用此規(guī)律工作的；
（3）光折射時(shí)，光路是可逆的。假如蠟燭和光屏不動(dòng)，將凸透鏡向蠟燭緊靠，可以使聯(lián)通后的物距、像距與聯(lián)通前的物距、像距對(duì)調(diào)，故可以再度在光屏聽到清晰的像；
（4）通過透鏡光心的光，其傳播方向不變，所以當(dāng)蠟燭燃燒變矮后，其像將向下；
（5）當(dāng)u=5cm時(shí)，u＜f，成正立放大實(shí)像，實(shí)像不能呈現(xiàn)在光屏上；
（6）由于像是所有光經(jīng)過凸透鏡折射后會(huì)聚而成的，所以，假若用紙堵住透鏡上半部份，其下半部份仍然可以成完整的像，只是像會(huì)變暗些，由于在像的位置會(huì)聚的光變?nèi)趿耍?span style="display:none">mgA物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
（7）當(dāng)蠟燭距離透鏡很近時(shí)，成正立放大實(shí)像，且像與物都在物方左側(cè)，所以林紅朋友應(yīng)當(dāng)在光屏兩側(cè)透過凸透鏡觀察燭焰的像。
【答案】
（1）同一高度
（2）縮小／拍照機(jī)
（3）能
（4）上
（5）不能／虛
（6）完整
（7）光屏兩側(cè)
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