Question

如圖1所示是王瑞同學(xué)用來探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）他將凸透鏡正對(duì)太陽光，移動(dòng)透鏡另一側(cè)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(yīng)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(shí)（如圖1），前后移動(dòng)凸透鏡另一側(cè)的光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、______的實(shí)像（填寫像的性質(zhì)），______（填光學(xué)儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的． 此時(shí)，同組的陳宇同學(xué)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(xué)應(yīng)將光屏______凸透鏡移動(dòng)才能再次承接到清晰的像．
（4）當(dāng)王瑞同學(xué)把蠟燭調(diào)到距離透鏡8cm的位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上始終得不到像．為了觀察到這時(shí)所成的像，眼睛和蠟燭應(yīng)該在凸透鏡的______（“同”或“異”）側(cè)．
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，光屏上的像將向______（選填“上”或“下”）移動(dòng)．為了使像能夠再次成在光屏的中心，這時(shí)最合理的調(diào)整是______．
A．只需將凸透鏡向下移動(dòng)些   B．只需將光屏向上移動(dòng)些 C．將凸透鏡和光屏向下移一些  D．以上均可．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
（2）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，像才能呈在光屏的中心．
（3）①根據(jù)凸透鏡焦距和物距的關(guān)系，判斷凸透鏡成像情況和應(yīng)用．
②近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，使原來會(huì)聚成像的光線錯(cuò)后會(huì)聚，光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡．
（4）凸透鏡成像時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)．
（5）根據(jù)光線過光心不改變方向判斷像的移動(dòng)位置，判斷蠟燭、凸透鏡、光屏的移動(dòng)情況．
解答：解：（1）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)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)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(cè)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(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．
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(duì)光線有發(fā)散作用，使原來會(huì)聚成像的光線錯(cuò)后會(huì)聚，光屏要遠(yuǎn)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(cè)，所以眼睛要在光屏一側(cè)觀察蠟燭的像，所以眼睛和燭焰在凸透鏡的異側(cè)．
（5）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會(huì)向光屏的上方移動(dòng)．要使像成在光屏的中央位置，蠟燭向上移動(dòng)，或凸透鏡向下移動(dòng)，或光屏向上移動(dòng)．蠟燭的長(zhǎng)短不能再變化，并且為了下面的實(shí)驗(yàn)不再移動(dòng)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(dòng)一些．
故答案為：（1）測(cè)出凸透鏡的焦距；（2）同一高度；（3）縮�。徽障鄼C(jī)；遠(yuǎn)離；（4）異；（5）上；C．
點(diǎn)評(píng)：（1）凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用在凸透鏡成像習(xí)題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
（2）正確理解凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用：凸透鏡的會(huì)聚作用是使原來的光路變窄，會(huì)聚的光線提前會(huì)聚，平行光會(huì)聚成點(diǎn)，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(huì)聚的光線錯(cuò)后會(huì)聚，平行光線變得發(fā)散，發(fā)散的光線變得更散．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)像不能成在光屏的中央，移動(dòng)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(shí)驗(yàn)操作更簡(jiǎn)單，一定要使三者的中心在同一高度．