Question

如圖1所示是王瑞同學用來探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗裝置．
（1）他將凸透鏡正對太陽光，移動透鏡另一側的光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出了最小最亮的光斑，如圖2所示，他這樣做是為了________．

（2）首先他把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放置在米尺旁，接著他應調(diào)節(jié)燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心大致在________．
（3）調(diào)整后，他把燭焰放在距凸透鏡30cm處時（如圖1），前后移動凸透鏡另一側的光屏，會在光屏上得到一個倒立、________的實像（填寫像的性質(zhì)），________（填光學儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的． 此時，同組的陳宇同學把自己的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的地方，則王瑞同學應將光屏________凸透鏡移動才能再次承接到清晰的像．
（4）當王瑞同學把蠟燭調(diào)到距離透鏡8cm的位置時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動光屏，光屏上始終得不到像．為了觀察到這時所成的像，眼睛和蠟燭應該在凸透鏡的________（“同”或“異”）側．
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，光屏上的像將向________（選填“上”或“下”）移動．為了使像能夠再次成在光屏的中心，這時最合理的調(diào)整是________．
A．只需將凸透鏡向下移動些　　　B．只需將光屏向上移動些　　C．將凸透鏡和光屏向下移一些　　　 D．以上均可．

Answer 1

解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．所以如圖2操作的目的是為了測量凸透鏡的焦距．
（2）調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心大致在同一高度，是為了使像成在光屏的中央位置．
（3）①凸透鏡的焦距是10cm，物距是30cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
②近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的地方，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使原來會聚成像的光線錯后會聚，光屏要遠離凸透鏡才能再次得到清晰的像．
（4）蠟燭距離凸透鏡8cm，凸透鏡的焦距是10cm，u＜f，成正立、放大的虛像，燭焰和燭焰的像在凸透鏡的同側，所以眼睛要在光屏一側觀察蠟燭的像，所以眼睛和燭焰在凸透鏡的異側．
（5）實驗一段時間后，蠟燭變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會向光屏的上方移動．要使像成在光屏的中央位置，蠟燭向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動．蠟燭的長短不能再變化，并且為了下面的實驗不再移動凸透鏡和光屏的位置，最合理的方法是使凸透鏡和光屏一起向下移動一些．
故答案為：（1）測出凸透鏡的焦距；（2）同一高度；（3）縮��；照相機；遠離；（4）異；（5）上；C．
分析：（1）根據(jù)凸透鏡的焦點和焦距的定義進行判斷．
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）①根據(jù)凸透鏡焦距和物距的關系，判斷凸透鏡成像情況和應用．
②近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使原來會聚成像的光線錯后會聚，光屏要遠離凸透鏡．
（4）凸透鏡成像時，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側．
（5）根據(jù)光線過光心不改變方向判斷像的移動位置，判斷蠟燭、凸透鏡、光屏的移動情況．
點評：（1）凸透鏡成像的三種情況和應用在凸透鏡成像習題中有廣泛的應用，一定要熟練掌握：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．
（2）正確理解凸透鏡對光線的會聚作用和凹透鏡對光線的發(fā)散作用：凸透鏡的會聚作用是使原來的光路變窄，會聚的光線提前會聚，平行光會聚成點，發(fā)散的光線變?yōu)槠叫泄饣虬l(fā)散小一些的光線．
凹透鏡的發(fā)散作用是使原來的光路變寬，會聚的光線錯后會聚，平行光線變得發(fā)散，發(fā)散的光線變得更散．
（3）實驗時，當像不能成在光屏的中央，移動蠟燭、凸透鏡、光屏都能使像成在光屏的中央，但是為了下面的實驗操作更簡單，一定要使三者的中心在同一高度．