Question

如圖1是小莉、小華和小明三人在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖：
（1）小明將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，直至屏上呈現(xiàn)出

 

的光斑，量出透鏡到光斑的距離為10cm．則此凸透鏡的焦距約是

 

cm．
（2）小華在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)上，凸透鏡固定不動(dòng)，將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)的過(guò)程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小

 

的光斑，把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)內(nèi)，凸透鏡固定不動(dòng)，將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)的過(guò)程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小

 

的光斑（填“不變”、“變大”、“變小”）．
（3）小莉同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像如圖1所示，若要使?fàn)T焰在光屏中心成像，只調(diào)節(jié)透鏡，小莉應(yīng)將透鏡向

 

（選填“上”或“下”）移動(dòng)．改正后若實(shí)驗(yàn)時(shí)固定蠟燭與透鏡，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，屏上都不出現(xiàn)清晰像，原因可能是

 

．當(dāng)蠟燭距離凸透鏡10.3cm時(shí)，無(wú)論怎么樣移動(dòng)光屏都得不到像，原因是

 

．

（4）小明將燭焰移至距凸透鏡 15cm 處，移動(dòng)光屏，使?fàn)T焰在屏上得到清晰的倒立、

 

實(shí)像，

 

（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡）就是應(yīng)用這一原理制成的．
（5）小莉同學(xué)將自己的近視眼鏡鏡片放在了蠟燭與凸透鏡（靠近凸透鏡）之間，小明移動(dòng)透鏡和光屏，直到在光屏上得到了一個(gè)倒立縮小的清晰的像．將近視眼鏡鏡片取下，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了．
①為了使屏上的像重新變得清晰，在不移動(dòng)蠟燭和凸透鏡位置的前提下，小華應(yīng)將光屏向

 

（左/右）移動(dòng)．
②下列四個(gè)選項(xiàng)中，正確表示小莉同學(xué)近視眼成像和近視眼矯正情況的是圖2中的

 

．
A．乙  甲    B．丙  甲     C．乙  丁     D．丙  丁
（6）當(dāng)燭焰通過(guò)凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí)，如果小明用書(shū)遮擋住透鏡下半部分，則實(shí)驗(yàn)時(shí)光屏上所成的像

 

（選填“完整”或“不完整”），像的明暗程度將

 

（選填“變亮”或“變暗”或“不變”）．
（7）蠟燭通過(guò)凸透鏡恰好在光屏上得到放大的清晰的像，若保持凸透鏡的位置不變把蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)，則光屏上

 

A．不能成像     B．可以成像，但要適當(dāng)移動(dòng)位置  C．可以成像，像大小不變 D．可以成像，像變小
（8）蠟燭通過(guò)凸透鏡恰好在光屏上得到放大的清晰的像，若拿下光屏，移動(dòng)眼睛的位置

 

（“能”或“不能”）看到像．
（9）一物距應(yīng)只有唯一的像距，他們?nèi)�人將蠟燭都放在透鏡前15厘米處時(shí)，但他們所測(cè)得的像距卻并不相同，分別為28cm，30cm，31cm，他們的數(shù)據(jù)不是因?yàn)闇y(cè)量長(zhǎng)度誤差造成的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是

 

．
（10）小華又將兩支點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于如圖3所示的位置時(shí)，光屏上C、D兩處會(huì)得到清晰的燭焰像．這像是

 

 （選填“縮小”、“等大”或“放大”）的燭焰的像．用一厚紙板擋住A處的燭焰，在光屏上

 

 （選填“C”或“D”）處仍能得到一個(gè)清晰的燭焰像．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡可以將平行光會(huì)聚到焦點(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離叫做焦距；
（2）將光源放在焦點(diǎn)上，經(jīng)凸透鏡后光線是平行的；
若光源在焦點(diǎn)內(nèi)，通過(guò)凸透鏡后，光線仍是發(fā)散的；
（3）凸透鏡成的實(shí)像是倒立的，燭焰的像偏上，則需將燭焰相對(duì)于凸透鏡向上運(yùn)動(dòng)，若燭焰不動(dòng)，則應(yīng)將凸透鏡向下移動(dòng)；
光屏上不能成燭焰的像，原因可能是物距小于焦距，成虛像；或物距等于焦距，不能成像；
當(dāng)物距處于f和2f之間時(shí)，像距應(yīng)該大于2f，且物距越小，像距越大；
（4）若物距處于f和2f之間，則凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，幻燈機(jī)或投影儀都是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（5）近視眼是由于晶狀體的折光能力太強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜的前方，需用凹透鏡進(jìn)行矯正，近視鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用；
（6）將凸透鏡的部分遮住后，凸透鏡的其他部分仍能夠會(huì)聚光線，通過(guò)凸透鏡仍能成完整的像，由于像上的光線變少，所以像會(huì)變暗；
（7）根據(jù)折射光路的可逆性，當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，對(duì)調(diào)光屏和蠟燭的位置，仍能夠在光屏上成像；
（8）實(shí)像可以成在光屏上，也可以直接用眼睛來(lái)看；
（9）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，可能是因?yàn)楣馄辽线�沒(méi)有出現(xiàn)清晰的像就測(cè)像距；
（10）過(guò)凸透鏡光心的光線不改變方向．由此可以判斷A處燭焰的像在D點(diǎn)，B處燭焰的像在C點(diǎn)．
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，U＞V，成倒立、縮小的實(shí)像；U＜V，成倒立、放大的實(shí)像．

解答：解：（1）屏上呈現(xiàn)出最亮的光斑，這便是凸透鏡的焦點(diǎn)，透鏡到光斑的距離為10cm．則此凸透鏡的焦距約是10cm．
（2）把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)上，通過(guò)凸透鏡后的光線是平行的，所以將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)的過(guò)程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小不變的光斑；
把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)內(nèi)，光線通過(guò)凸透鏡后仍是發(fā)散的，所以將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)，在光屏上的光斑變大；
（3）由圖1知，像偏上，所以燭焰應(yīng)相對(duì)于凸透鏡向上移動(dòng)，所以若只調(diào)節(jié)透鏡，應(yīng)將透鏡向下移動(dòng)．
屏上都不出現(xiàn)清晰像，原因可能是物距小于或等于焦距，不能成實(shí)像；
當(dāng)蠟燭距離凸透鏡10.3cm時(shí)，此時(shí)物距處于f和2f之間，且稍大于焦距，所以物距遠(yuǎn)大于2f，無(wú)論怎么樣移動(dòng)光屏都得不到像，原因可能是因?yàn)楣饩咦�不夠長(zhǎng)造成的；
（4）15cm處于f和2f之間，所以燭焰在屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像，投影儀是應(yīng)用這一原理制成的．
（5）近視眼鏡是凹透鏡，將近視眼鏡鏡片取下，像的位置會(huì)向凸透鏡靠近，所以光屏上的像變模糊了．
①為了使屏上的像重新變得清晰，小華應(yīng)將光屏向左移動(dòng)．
②近視眼是由于晶狀體的折光能力太強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜的前方，丙圖正確，需用凹透鏡進(jìn)行矯正，甲圖正確；
（6）遮擋住透鏡下半部分，其上半部分仍能夠折射光線成像，所以光屏上所成的像仍完整，由于像的光線變少，所以像的明暗程度將變暗；
（7）蠟燭通過(guò)凸透鏡恰好在光屏上得到放大的清晰的像，根據(jù)光路的可逆性，若保持凸透鏡的位置不變把蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)，則光屏上仍可以成像，此時(shí)成的是倒立縮小的實(shí)像；
（8）眼睛可以充當(dāng)光屏的作用，若拿下光屏，可以用眼睛直接看到像．
（9）他們所測(cè)得的像距卻不相同，可能是因?yàn)樵谝苿?dòng)光屏成像時(shí)像的清晰程度不同；
（10）根據(jù)過(guò)光心的光線不改變方向，可以判斷A處燭焰的像在D點(diǎn)，用厚紙板擋住A處的燭焰，D處燭焰的像不見(jiàn)了，C處還能看到B處燭焰的像．
以A處燭焰和D處燭焰的像為例，物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像．
故答案為：（1）最小最亮；10；（2）不變；變大；下；物距小于或等于焦距；像距大光具座不夠長(zhǎng)；（4）放大；投影儀；（5）①左；②B；（6）完整；變暗；（7）D；（8）能；（9）移動(dòng)光屏成像清晰程度不一樣；（10）縮小；C．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、調(diào)節(jié)、凸透鏡成像特點(diǎn)及應(yīng)用、近視眼的形成及矯正等，考查全面．