Question

7．用焦距10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如題圖所示．（凸透鏡的位置固定不動）
（1）為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該較暗（選填“較亮”或“較暗”）一些，此實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后逐漸變短，則光屏上燭焰的像也將逐漸向上移動．
 （2）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請將所缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和像的性質(zhì)補(bǔ)充完整．

實(shí)驗(yàn)序號	物距u/cm	像距r/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	①倒立縮小的實(shí)像
2	20	20	倒立、等大的實(shí)像
3	15	②30	倒立、放大的實(shí)像
4	6	無	正立、放大的虛像

請根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號4的成像規(guī)律，寫出在生活中的一個(gè)應(yīng)用 ③放大鏡．
（3）若已在光屏上成清晰的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分，則所成的燭焰的像
為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”）．
（4）曉紅在早上9：00利用太陽光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點(diǎn)的活動，她將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，她認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)．你認(rèn)為她這種活動過程存在的問題是：凸透鏡沒有正對太陽光．
（5）根據(jù)上表提供的信息，再找出一條規(guī)律成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像時(shí)，前后光線相差越大，實(shí)驗(yàn)效果越明顯，蠟燭的像越明顯；理解倒立實(shí)像的含義，在凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物體相對于凸透鏡向下運(yùn)動，則像向上運(yùn)動；
（2）當(dāng)物距大于像距，物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；
當(dāng)物距小于像距時(shí)，物體通過凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像；
物體在焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，通過凸透鏡成正立、放大的虛像．放大鏡是利用這一原理工作的；
在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；
（3）若將凸透鏡的一部分遮住，凸透鏡其他部分仍能折射光線，所以仍能成物體完整的像，只是折射的光線數(shù)量減少，所以像比原來變暗；
（4）平行于主光軸的光線會聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可；
（5）物體經(jīng)凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律：物近像遠(yuǎn)像變大．

解答 解：
（1）為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該比較暗，這樣成的蠟燭的像更加清晰；由于成的實(shí)像是倒立的，所以蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像就應(yīng)該越向上移動；
（2）①由數(shù)據(jù)知，當(dāng)物距為30cm時(shí)像距為15cm，此時(shí)物距大于像距，物體成倒立、縮小的實(shí)像；
②當(dāng)物距為15cm時(shí)，根據(jù)光路的可逆性可知，像距為30cm，此時(shí)物體成倒立、放大的實(shí)像；
③當(dāng)物體在一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成正立、放大的虛像，其實(shí)際應(yīng)用是放大鏡；
（3）若遮住凸透鏡的下半部分，則凸透鏡的上半部分仍能折射光線，成燭焰完整的像；由于凸透鏡折射光線的數(shù)量比原來減少，所以像比原來變暗；
（4）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會聚在焦點(diǎn)．所以改變凸透鏡與地面間的距離，直到地面上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．而曉紅在早上9：00，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時(shí)凸透鏡沒有正對太陽光（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置．
（5）由1、2、3實(shí)驗(yàn)看出：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小時(shí)，像距增大、像變大，即成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大．
故答案為：（1）較暗；上；（2）①倒立、縮小的實(shí)像；②30；③放大鏡；（3）亮度稍暗的完整的像；（4）凸透鏡沒有正對太陽光（太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）；成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大．

點(diǎn)評 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，還涉及到了焦距的粗略測量．考查的內(nèi)容較多，但只要掌握基礎(chǔ)知識，做出合理的推理，都比較容易解答．