Question

“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)

【測(cè)量凸透鏡的焦距】

將凸透鏡正對(duì)太陽光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則此凸透鏡的焦距約是         cm。

【評(píng)估實(shí)驗(yàn)方案】

     方案甲：分別把點(diǎn)燃的蠟燭放在一倍焦距ƒ和二倍焦距2ƒ處，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，觀察并記錄在屏上能否成像以及所成像的特點(diǎn)，分析總結(jié)得出凸透鏡成像規(guī)律。

     方案乙：除甲中的做法外，還應(yīng)該將蠟燭放在大于2ƒ的某一位置，大于ƒ小于2ƒ的某一位置，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的成像情況，才能總結(jié)出凸透鏡的成像規(guī)律。

     方案丙：把點(diǎn)燃的蠟燭從距凸透鏡較遠(yuǎn)的位置逐漸移近，通過不斷調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，觀察并記錄在屏上能否成像，以及成像的特點(diǎn)，包括觀察所成像隨蠟燭位置變化而變化的趨勢(shì)，尤其是在ƒ和2ƒ處所成像的情況，總結(jié)得出凸透鏡成像的規(guī)律。

     方案�。号c丙不同的是，將蠟燭從靠近凸透鏡的位置逐漸遠(yuǎn)離，其他步驟相同。

     以上四種方案中，哪些是科學(xué)合理的：            （甲/乙/丙/丁）

【解決實(shí)驗(yàn)中的問題】

（1）小莉同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，如圖所示，若要使?fàn)T焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)將光屏向        （上/下）調(diào)節(jié)。

（2）小麗同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)光屏的位置，都不能在光屏上呈現(xiàn)清晰的像。請(qǐng)你寫出一種可能的原因：                                                        。

 

Answer 1

【答案】

10   丙丁    上    蠟燭在焦距以內(nèi)

【解析】

試題分析：首先根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義得出凸透鏡的焦距．平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)的凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距．探究凸透鏡成像規(guī)律包括：物體在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之間、小于一倍焦距時(shí)凸透鏡成像的性質(zhì)；一倍焦距、二倍焦距兩側(cè)各有什么不同；物距逐漸減小時(shí)像距和像的變化規(guī)律等．探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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，像才能成在光屏的中心．成虛像時(shí)，在光屏上也找不到像。

（1）凸透鏡正對(duì)太陽光，是平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后得到最小最亮的光斑，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)．焦點(diǎn)距光心10cm，所以凸透鏡的焦距是10cm．

（2）甲方案只探究了一倍焦距f和二倍焦距2f處，像的性質(zhì)，不全面，不合理．

乙只是探究了大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，探究不全面，并且在一個(gè)范圍內(nèi)只測(cè)了一個(gè)位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)論很具有偶然性，不合理．

丙方案探究物距逐漸減小時(shí)物體在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之間、小于一倍焦距時(shí)凸透鏡成像的性質(zhì)；一倍焦距、二倍焦距兩側(cè)各有什么不同；物距逐漸減小時(shí)像距和像的變化規(guī)律等．探究比較全面，科學(xué)合理．

丁方案探究物距逐漸增大時(shí)物體在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之間、小于一倍焦距時(shí)凸透鏡成像的性質(zhì)；一倍焦距、二倍焦距兩側(cè)各有什么不同；物距逐漸減小時(shí)像距和像的變化規(guī)律等．探究比較全面，科學(xué)合理．

（3）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，像才能成在光屏的中心，如圖光屏的位置偏低，使光屏上移．

（4）成虛像時(shí)，在光屏上也找不到像。

考點(diǎn)：凸透鏡成像