Question

小宇在探究凸透鏡成像規(guī)律時，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次擺放在長為90cm的光具座上，如圖所示．

（1）如果有焦距分別為10cm、35cm的兩個凸透鏡，他應(yīng)該選擇哪個進(jìn)行實驗？
（2）在實驗時，他發(fā)現(xiàn)燭焰的像成在光屏下方，為了將像呈在光屏中間，只調(diào)節(jié)凸透鏡，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)？
（3）老師用發(fā)光二級管組成了字母“F”來替代燭焰，將它放在離凸透鏡15cm處，請你大致畫出所成像的形狀．
（4）在第（3）問中，他保持字母“F”和凸透鏡的位置不變，又將自己的近視眼鏡、爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R分別放在字母F和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像有時候離凸透鏡更近，有時候更遠(yuǎn)．現(xiàn)在他想讓像離凸透鏡更近些，他應(yīng)該將

 

放在蠟燭和凸透鏡之間．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍．
（2）根據(jù)光線過光心不改變方向進(jìn)行判斷．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）近視眼佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正，老花眼佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正．

解答：解：（1）光具座的長度是90cm，根據(jù)凸透鏡實驗的光具座至少為凸透鏡焦距的4倍，所以凸透鏡選擇10cm．
（2）燭焰的像成在光屏下方，為了將像呈在光屏中間，只調(diào)節(jié)凸透鏡，根據(jù)光線過光心不改變方向，所以凸透鏡向上移動．
（3）實驗時選擇焦距是10cm的凸透鏡，字母“F”和凸透鏡的距離是15cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，物像上下顛倒，左右顛倒，形狀如圖．

（4）近視眼佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正，凹透鏡對光線有發(fā)散作用；老花眼佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正，凸透鏡對光線有會聚作用．所以自己的近視眼鏡放在字母F和凸透鏡之間，像離凸透鏡會遠(yuǎn)些；爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R放在字母F和凸透鏡之間，像離凸透鏡會近些．
故答案為：（1）10cm；（2）上；（3）如上圖；（4）爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R．

點評：（1）平面鏡成像時，物像上下不顛倒，左右顛倒；凸透鏡成倒立實像時，上下和左右都顛倒．
（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．