Question

18．在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：光具座、凸透鏡、光屏、蠟燭等．

（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度．
（2）調(diào)整好器材后，將蠟燭放在一倍焦距和二倍焦距之間的某點(diǎn)，在凸透鏡的另一側(cè)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都找不到像．請(qǐng)說(shuō)出一條原因：凸透鏡的焦距太大，像距太大，光屏放在光具座以外的位置才能接到清晰的像．
（3）將蠟燭放在一倍焦距以?xún)?nèi)的某點(diǎn)，將蠟燭從該點(diǎn)向凸透鏡移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，所成的像逐漸變�。�（選填“逐漸變大”，“逐漸變小”或“大小不變”）
（4）如圖（甲）所示，當(dāng)蠟燭在a點(diǎn)，燭焰與像之間的距離為s₁； 當(dāng)蠟燭在b點(diǎn)時(shí)，燭焰與像之間的距離為s₂，則s₁＜s₂（選填“＞”、“=”或“＜”）．
（5）小明探究凸透鏡成像規(guī)律后，接著又做了一個(gè)觀察實(shí)驗(yàn)．他把光屏取下來(lái)，把發(fā)光物體放在凸透鏡左側(cè)，從凸透鏡右側(cè)沿主光軸向凸透鏡方向觀察，如圖（乙）所示．當(dāng)眼睛離凸透鏡較遠(yuǎn)時(shí)看到了發(fā)光物體的倒立的像，離凸透鏡較近時(shí)就看不到這個(gè)像了，請(qǐng)分析并說(shuō)明原因．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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）凸透鏡的焦距太大時(shí)，當(dāng)物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，像距在二倍焦距以外，光具座上凸透鏡右側(cè)的距離小于二倍焦距，光屏上不能承接到像．
（3）凸透鏡成像時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．凸透鏡成虛像時(shí)，物距越大，像越大
（4）物距大于二倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像時(shí)，而像距在一倍焦距和二倍焦距之間；且物距增大時(shí)，像距無(wú)限靠近一倍焦距，據(jù)此分析作答；
（5）實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚成的，在像點(diǎn)之前光線還未會(huì)聚成像．

解答 解：（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，調(diào)整三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中央位置．
（2）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，光屏上還不能承接到像，可能是凸透鏡的焦距太大，當(dāng)物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，像距在二倍焦距以外，光具座上凸透鏡右側(cè)的距離小于二倍焦距，光屏上不能承接到像．
（3）u＜f，成正立、放大的虛像．如果將蠟燭從該點(diǎn)向凸透鏡移動(dòng)，根據(jù)“凸透鏡成虛像時(shí)，物距越小，像越小”，所以像逐漸變小；
（4）發(fā)光體到b點(diǎn)，成的是倒立縮小的實(shí)像，那么物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之間．當(dāng)物距不斷增大時(shí)，像距會(huì)無(wú)限的靠近一倍焦距，但永遠(yuǎn)達(dá)不到一倍焦距處，因此物體向左移動(dòng)的幅度要大于像向左移動(dòng)的幅度；所以，當(dāng)發(fā)光物體放置在b點(diǎn)時(shí)，物像之間的距離會(huì)相應(yīng)的增大．
則s₁＜s₂；
（5）因?yàn)榭吹降南袷堑沽⒌�，所以是�?shí)像，成像點(diǎn)在凸透鏡的右側(cè)；發(fā)光物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后是會(huì)聚的，經(jīng)過(guò)成像點(diǎn)后是發(fā)散的．所以眼睛必須在成像點(diǎn)以外的光線發(fā)散區(qū)域才能看到這個(gè)像．
故答案為：（1）中心；
（2）凸透鏡的焦距太大，像距太大，光屏放在光具座以外的位置才能接到清晰的像；
（3）逐漸變��；
（4）小于；
（5）因?yàn)榭吹降南袷堑沽⒌模�所以是�?shí)像，成像點(diǎn)在凸透鏡的右側(cè)；發(fā)光物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后是會(huì)聚的，經(jīng)過(guò)成像點(diǎn)后是發(fā)散的．所以眼睛必須在成像點(diǎn)以外的光線發(fā)散區(qū)域才能看到這個(gè)像．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，考查器材的調(diào)試、及靈活運(yùn)用知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)的能力．難度較大．