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顺便指出，本题中B，O，B′必在同一条直线上。

例12 (1989年高考题)把一个点光源放在焦距为f的凸透镜的焦点上，在透镜的另一侧2倍焦距处放一个垂直于主轴的光屏，在光屏上看到一个半径为R的光亮的圆。现保持透镜和光屏不动，而在主轴上移

位置上？

【错解】

【错解原因】

亮斑，如图13－15所示。亮斑的位置和物距不满足透镜成像公式。 【分析解答】

因为处在焦点的点光源发出的光线，经透镜折射后平行于主轴。所

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像前(图13－15)，或者会聚成像后形成的(图13-16)，所以，由图13-15的几何关系可知 v=4f，再由透镜成像公式可求得：

【评析】

画出光路图，才能正确求解几何光学题。

例13 (1993年高考题)某人透过焦距为10cm、直径为4.ocm的薄凸透镜观看方格纸，每个方格的边长均为0.30cm，它使透镜的主轴与方格纸垂直，透镜与纸面相距10cm，眼睛位于透镜主轴上离透镜5.ocm处，问他至多能看到同一行上几个完整的方格？

【错解】

不少人认为，和主轴垂直且处在焦点的方格纸，经过透镜不能成像，或者说像成在无穷远处，从而得出位于主轴上离透镜5.ocm处的人眼看不到方格纸，或者此题无解的错误答案。

【错解原因】

处在焦点的方格纸不能成像，或者说成像在无穷远的结论是正确的。但由此绝不能推出人眼看不到方格纸，或者此题无解的结论。人眼也是个光学器件。平行光通过眼睛的晶状体在视网膜上成像为一个点。比如人们戴上老花镜(即薄凸透镜)，完全能够清楚地看到处在老花镜焦点上的物体。

【分析解答】

把“人眼通过透镜能看到方格纸”这句生活语言，转化成物理语言应为“从方格纸射出的光线，经过透镜折射后能进入人眼”。根据光路可逆原理，我们再把“从方格纸射出的光线，经过透镜折射后，能进入人眼”转化成“从人眼所在处的点光源发出的光线，经过透镜折射后，能在方格纸上形成亮斑”，亮斑的大小取决于透镜的大小、像距、屏的位置，如图13－17所示，其中像距可由透镜成像公式求得，即：

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由图中的几何关系可得，亮斑的直径为：

进而可求得亮斑的直径上的完整方格数为：

也就是说，人眼透过透镜至多能看到同一行的方格数为26。 【评析】

理解题意比解题还重要。当年不少的考生就因为读不懂题而失分。读不懂题的原因在于没有将题目所叙述的具体问题转化为一种物理模型。

例14 如图13-18所示，在焦距为10cm的凸透镜的焦点上有点光源S。若使透镜以垂直于主光轴并过光心的直线为轴转过37°角。求此点光源到它的像之间的距离(sin37°=0.6，cos37°=0.8)。

【错解】

透镜转动后，发光点到透镜距离：

u=f·cosθ=8(cm)

由透镜成像公式：

得

所以像物间距离

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对透镜成像公式中的物理量，物距u、像距v、焦距f，这些概念理解不够。u，v，f应均是物垂直于透镜的距离，而不是到透镜光心的距离。

【分析解答】

在透镜成像公式中，u，v，f均是物垂直于透镜的距离，而不是到透镜光心的距离。透镜转过后，所得的像距是相对于新的透镜位置的垂直距离。由透镜成像规律知该像仍在原主光轴MN上。如图13-19所示，离光心的距离：

所以像物问距离：

L＝v′-u=40(cm)

【评析】

从本题的正误比较中，我们发现基本概念必须准确。我们还发现主轴的作用。物距、像距都可以先把物点、像点投影到主轴上，投影点到光心的距离就是物距、像距。如果在转动透镜的同时也转动主轴，并将发光点投影到新的主轴上，如图所示M′N′。新的物距在一倍焦距之内，可用几何关系求出新的物距。完成了对新的物理情境的调查研究，解决问题的方法也就有了。

例15 (1981年高考题)一光电管的阴极用极限波长λ0=5000?的钠制成。用波长λ=3000?的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差u=2.1V，光电流的饱和值I=0.56mA。

(l)求每秒内由K极发射的电子数。 (2)求电子到达A极时的最大动能。

(3)如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的3倍，此时电子到达A极时的最大动能是多少？(普

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朗克恒量h=6.63×10J·s，电子的电量e=1.6×10C)。

【错解】

(1)由于Q=It，所以t=1秒内发射电子数为

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