Question

8．某實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，其中凸透鏡的焦距為15cm．
（1）發(fā)光體“F”、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖1所示，他們發(fā)現(xiàn)在光屏上無法找到“F”的像．此時應(yīng)該將光屏向下調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏中心位于凸透鏡的主光軸上．

（2）調(diào)整好后，他們進(jìn)行實驗的同時在坐標(biāo)紙上記錄發(fā)光體“F”與光屏上像的位置和大小，如圖2（用帶箭頭的線段表示物或像，A'、B'分別表示蠟燭在A、B處所成像的位置和大�。�．在圖2中，蠟燭在A、B位置時光屏上能得到清晰的像，生活中利用這個成像特點制成了投影儀（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（3）當(dāng)他們把蠟燭放在C位置時，在光具座上無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距太大超出了光具座的長度范圍．為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們根據(jù)學(xué)過的眼球和視力矯正的知識，采用了以下兩種方法：
方法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換焦距小于15cm（選填“大于”或“小于”）凸透鏡；
方法二：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遠(yuǎn)視眼鏡（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）．
（4）當(dāng)光屏上成清晰的像時，保持發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，取一只與原實驗中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實驗，所成的像與原來的像相比，你可觀察到的變化是像比原來暗．

Answer 1

分析 （1）做凸透鏡成像實驗前，為使像成在光屏的中央，要調(diào)整發(fā)光體、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，據(jù)此分析回答；
（2）當(dāng)2f＞u＞f時，凸透鏡成倒立放大的實像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；
（3）探究凸透鏡成像的實驗時，若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；有要可能發(fā)光體在焦點上，成為平行光不成像；有可能像距太大，超出了光具座的長度范圍；結(jié)合本題具體分析；
針對上面的問題針對如何減小像距分析；
（4）用焦距相同、鏡面直徑較小的凸透鏡，發(fā)光體發(fā)出的光透過凸透鏡的光線少，據(jù)此分析變化．

解答 解：（1）做凸透鏡成像實驗前，要調(diào)整發(fā)光體、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，使像成在光屏的中央，故此時應(yīng)該將光屏向下調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏中心位于凸透鏡的主光軸上．
（2）凸透鏡的焦距為15cm，從圖2中可以看出，蠟燭在A，B位置時，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實像，應(yīng)用是投影儀；
（3）由圖可知，蠟燭在C處時，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實像，像距v＞2f，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，是由于此時像距太大超出了光具座的長度范圍；
方法一：在物距不變的情況下，凸透鏡的焦距越小，對光線的會聚作用越強，像距越小，故可保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換焦距小于15cm的凸透鏡；
方法二：因遠(yuǎn)視鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用，故可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遠(yuǎn)視眼鏡，使光線提前會聚，即像距減小了．
（4）用另一只與原實驗中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實驗，經(jīng)凸透鏡的光線變少，所成的像與原來的像相比，比原來暗．
故答案為：（1）下；主光軸；（2）投影儀；（2）像距太大超出了光具座的長度范圍；小于；遠(yuǎn)視；（4）像比原來暗．

點評 本題探究“凸透鏡成像規(guī)律”，考查器材的調(diào)試、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用、對常見反�，F(xiàn)象的分析、遠(yuǎn)視鏡對光線的作用及對比焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡對光線的不同作用，有一定難度．