Question

5．為探究凸透鏡成像規(guī)律，小明和同學(xué)利用桌上A、B兩個(gè)玻璃凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，A、B兩凸透鏡的焦距分別為10cm和20cm；

（1）小明將其中一塊凸透鏡放在光具座上，當(dāng)凸透鏡及光屏的位置如圖1所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像．由圖可知他選擇的凸透鏡為A（選填“A”或“B”）；
（2）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整凸透鏡、光屏和燭焰的高度，使它們的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央，你認(rèn)為下面幾種調(diào)整方法中最方便合理的是C；
A．眼睛平視，視線與光具座平行，利用“三點(diǎn)一線”把“三心”調(diào)整到同一高度
B．用刻度尺一個(gè)一個(gè)的測(cè)量，可以很準(zhǔn)確地控制“三心”在同一高度
C．把蠟燭、透鏡和光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開
（3）隨著蠟燭越燒越短，會(huì)發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像向上（選填“上”或“下”）移動(dòng)；
（4）為了探究近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因，小明和同學(xué)課后利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成凹、凸形狀可改變的液體透鏡．當(dāng)蠟燭、光屏和液體透鏡如圖2放置，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像，此燭焰像應(yīng)是縮小（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像．用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，發(fā)現(xiàn)光屏上的燭焰像模糊了，若把蠟燭逐漸靠近凸透鏡時(shí)，光屏上的像又清晰了，說(shuō)明液體透鏡注水后，成的像將靠近（選填“靠近”、“遠(yuǎn)離”）凸透鏡，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼的成因．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡的凸面大小確定選擇的是哪個(gè)凸透鏡；
（2）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)“三心同高”，且物體經(jīng)過(guò)凸透鏡所成實(shí)像與物體位于凸透鏡兩側(cè)；
（3）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一水平高度上．蠟燭在不斷的變短，蠟燭變低，所以應(yīng)將蠟燭適當(dāng)上移或?qū)⒐馄辽弦疲?br />（4）當(dāng)u＞v時(shí)，光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)像；凸透鏡越凸，折射能力越強(qiáng)，其焦距越小，當(dāng)凸透鏡成像時(shí)，凸透鏡變凸，則成的像靠近凸透鏡，要使像成在原來(lái)的位置，則應(yīng)在凸透鏡和發(fā)光體之間放一凹透鏡．

解答 解：（1）由圖可知：u=30cm，v=15cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知：此時(shí)的像是倒立縮小的實(shí)像；
則u=30cm＞2f，2f＞15cm＞f，由題意“有兩個(gè)玻璃凸透鏡，焦距分別為10cm和20cm”可知他選擇的凸透鏡的焦距為10cm；
（2）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、蠟燭和光屏三者的中心大致在同一高度；其中最方便合理的調(diào)整方法是把蠟燭、透鏡和光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開；
（3）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，當(dāng)蠟燭消耗后，蠟燭在不斷的變短，蠟燭變低，光屏上的像將上升；
（4）由圖可知，此時(shí)u＞v，故成倒立縮小的實(shí)像，用注射器向水凸透鏡里加水，使凸透鏡變凸，由于凸透鏡折射能力變強(qiáng)，所以像將靠近透鏡，要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)．或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個(gè)適當(dāng)?shù)陌纪哥R，對(duì)光線起發(fā)散作用，使像成在原來(lái)的位置，這是近視眼的矯正原理．
故答案為：（1）A；（2）使像成在光屏中央；C；（3）上；（4）縮��；靠近；近視．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了有關(guān)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，對(duì)于焦距的概念、凸透鏡對(duì)光線的作用及近視眼與遠(yuǎn)視眼的矯正經(jīng)常與成像規(guī)律結(jié)合出題．