Question

【題目】某小組同學(xué)用如圖甲的裝置“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”，他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)在坐標(biāo)紙上記錄蠟燭與光屏上像的位置和大小，如圖乙（用帶箭頭的線段表示物或像，A'、B'分別表示蠟燭在A、B處像的位置）

（1）他們將平行光正對(duì)凸透鏡照射，在距離凸透鏡15cm的光屏上出現(xiàn)了一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=_____cm。

（2）從圖乙中可以看出，蠟燭在A、B位置時(shí)光屏上得到的都是倒立、_____的實(shí)像。生活中利用這個(gè)成像特點(diǎn)制成了_____（寫出一個(gè)即可）。

（3）和其他小組交流后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠟燭在距透鏡15 cm～30 cm之間時(shí)，像均成在透鏡另一側(cè)距透鏡30 cm以外處。但是，當(dāng)它們把蠟燭放在C位置時(shí)，在光具座上無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距_____。

（4）為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們采用了兩種做法：

做法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，這表明像距變_____了，由此推斷更換的凸透鏡會(huì)聚光的能力較強(qiáng)，此透鏡焦距_____15 cm（選填“大于”“小于”或“等于”）。

做法二：保持蠟燭和透鏡的位置不變，在蠟燭和透鏡之間再放置一個(gè)凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，由此實(shí)驗(yàn)聯(lián)系實(shí)際，遠(yuǎn)視眼的晶狀體焦距較_____（選填“大”或“小”），將近處物體的像成在視網(wǎng)膜_____方（選填“前”或“后”），故需配戴_____透鏡矯正。

Answer 1

【答案】15 放大 投影儀/幻燈機(jī) 太大/超出光具座長度范圍 小 小于 大 后 凸

【解析】

（1）根據(jù)凸透鏡焦距的定義和用平行光測焦距的方法得出凸透鏡的焦距；

（2）當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；

（3）成實(shí)像時(shí)，物距越小，像距越大，據(jù)此分析；

（4）要重新成像：做法一：更換焦距更小的凸透鏡；

做法二：增加一個(gè)凸透鏡，增強(qiáng)對(duì)光的會(huì)聚能力。

（1）當(dāng)凸透鏡將平行光匯聚為最小、最亮的光斑時(shí)，此處為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離為焦距，所以此凸透鏡的焦距為15cm；

（2）從圖乙中可以看出，蠟燭在A、B位置時(shí)光屏上得到的都是倒立、放大的實(shí)像。

此時(shí)2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；

（3）當(dāng)蠟燭在C點(diǎn)時(shí)，物距接近于焦距，像距太大，光具座的長度，像不能成在光屏上，即原因是此時(shí)像距太大，超出了光具座的長度范圍；

（4）保持蠟燭和透鏡的位置不變，做法一：更換凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，說明像距變小了，由此推斷更換的凸透鏡會(huì)聚光的能力較強(qiáng)，焦距變小，則此透鏡焦距小于15cm；

做法二：保持蠟燭和透鏡的位置不變，在蠟燭和透鏡之間再放置一個(gè)凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像；

根據(jù)遠(yuǎn)視眼的成像特點(diǎn)知，遠(yuǎn)視眼的晶狀體焦距較大，將近處物體的像成在視網(wǎng)膜后方，故需配戴凸透鏡矯正，與此時(shí)的成像情況類似。