Question

14．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗中，凸透鏡的焦距為10cm．

（1）調(diào)整實(shí)驗器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于同一高度，這樣調(diào)整的目的是為了使像成在光屏中心；
（2）若在實(shí)驗過程中，無論怎樣移動光屏，都不能再光屏上得到清晰的像，原因可能是物體在一倍焦距內(nèi)．（寫出一個即可）
（3）把點(diǎn)燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時，需將光屏適當(dāng)向左（選填“左或右”）移動才能在光屏上成倒立、縮小的清晰實(shí)像．
（4）當(dāng)像與物大小相等時物距等于20cm，像距等于20cm．
（5）實(shí)驗中在屏上得了清晰的像，如果用遮光布遮住的凸透鏡中心，則屏上的像亮度稍暗的完整的像（選填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”）．當(dāng)蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的上方（選填“上”或“下”）；
（6）完成實(shí)驗后，繼續(xù)模擬遠(yuǎn)視眼的缺陷：給透鏡戴上遠(yuǎn)視眼鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置，使?fàn)T焰在光屏上成一個清晰的像；取下遠(yuǎn)視眼鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，為使光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗時，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；
（2）本題首先從實(shí)驗器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實(shí)像，器材安裝必須能保證能呈現(xiàn)在光屏上；其次要考慮物距焦距關(guān)系，保證成實(shí)像，才能成像在光屏上；
（3）凸透鏡成實(shí)像時，根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大來確定光屛的移動方向；u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f；
（4）當(dāng)u=2f，物體通過凸透鏡成倒立等大的實(shí)像，v=2f；
（5）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點(diǎn)的像．當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像，像的大小不變，像變暗．
凸透鏡成倒立的實(shí)像，像與物體的移動方向相反；
（6）遠(yuǎn)視鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，成的像會比沒有遠(yuǎn)視鏡靠近凸透鏡，根據(jù)這個特點(diǎn)分析光屏的調(diào)節(jié)方向．

解答 解：
（1）探究凸透鏡成像實(shí)驗中，在光具座上依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，所以凸透鏡在蠟燭和光屏的中間；蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一水平線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（2）從實(shí)驗裝置上考慮：蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；當(dāng)u＜f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像；當(dāng)蠟燭放在焦點(diǎn)上時，得到的是平行光，不會在光屏上呈現(xiàn)燭焰的像；
（3）點(diǎn)燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
像距應(yīng)大于1倍焦距小于2倍焦距，故需將光屏向左移動才能在光屏上成清晰、倒立、縮小的實(shí)像；
（4）已知凸透鏡的焦距為10cm，所以當(dāng)u=2f=2×10cm=20cm時，像與物大小相等，v=u=2f=20cm；
（5）如果用遮光布遮住的凸透鏡中心，凸透鏡的其它部分仍能夠折射光線成像，則屏上的像仍然完整，但變暗；
 當(dāng)蠟燭燃燒一段時間后，燭焰向下移動，所以燭焰的像向上移動，將位于光屏中心的上方；
（6）遠(yuǎn)視鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，若取下遠(yuǎn)視眼鏡，則光線比原來發(fā)散，像會遠(yuǎn)離凸透鏡，所以應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離凸透鏡．
故答案為：（1）同一高度； 光屏中央；
（2）物體在一倍焦距內(nèi)；
（3）左；倒立； 縮小；
（4）20；20；
（5）亮度稍暗的完整的像；上；
（6）遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗，凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用是解決凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，同時考查了遠(yuǎn)視眼眼鏡的特點(diǎn)，一定要熟練掌握．