Question

【題目】小明用自制的水凸透鏡（當(dāng)向水凸透鏡里注水時(shí)焦距變小，抽水時(shí)焦距變大）來(lái)探究凸透鏡成像的規(guī)律。

（1）若實(shí)驗(yàn)在光屏上得到如圖甲的像，應(yīng)將蠟燭向_____（選填“右下”“左上”“右上”“左下”）調(diào)節(jié)，直至_____。

（2）如圖乙，讓一束平行于主光軸的光射向水凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏位置，此時(shí)光屏上出現(xiàn)了一個(gè)最小最亮的光斑，則此水凸透鏡的焦距為_____cm。

（3）小明將蠟燭水凸透鏡和光屏調(diào)整至如圖丙的位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，此像是倒立的、_____的實(shí)像，小明接著在蠟燭和光屏位置都不變的情況下，將水凸透鏡移至光具座_____cm刻度處，再次得到清晰地燭焰像。

（拓展）小明利用注射器從水凸透鏡中向外抽少許水，光屏上原來(lái)清晰的像變的模糊不清，這與_____（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）的成因相同：要想重新得到清晰的燭焰的像，在蠟燭和水凸透鏡的位置都不變的情況下，應(yīng)將光屏向_____（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）水凸透鏡的方向移動(dòng)。

Answer 1

【答案】左上 像成在光屏的中央 10.0 縮小 35.0 遠(yuǎn)視眼 遠(yuǎn)離

【解析】

（1）由圖甲可知，像在光屏左上方，根據(jù)燭焰發(fā)出的光線經(jīng)透鏡的光心不改變方向，說(shuō)明燭焰位置偏右、偏低，所以要調(diào)節(jié)蠟燭向左上方移動(dòng)，直到像成在光屏的中央；

（2）由圖乙結(jié)合焦距的概念可知，此時(shí)光斑到凸透鏡的距離即為焦距，即f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm；

（3）由圖丙可知，物距u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm，u＞2f，物體處于2倍焦距之外，所以成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)的像距v=65.0cm﹣50.0cm=15.0cm；

在蠟燭和光屏位置都不變的情況下，要再次得到清晰的燭焰像，根據(jù)光路的可逆性，應(yīng)將此時(shí)的物距調(diào)整為u′=15.0cm（與之前的像距相等），即將水凸透鏡移至光具座的20.0cm+15.0cm=35.0cm處；

【拓展】

當(dāng)把“水凸透鏡”水向外抽取時(shí)，使其變薄、凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力減弱，使像成在原來(lái)像的后方，這與遠(yuǎn)視眼的成因相同，因此要想重新得到清晰的像，應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)。