Question

【題目】小華想探究凸透鏡成像規(guī)律．實(shí)驗(yàn)桌上有A、B、C三個(gè)凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為10cm，凸透鏡B的焦距為50cm，凸透鏡C的焦距未知．光具座上標(biāo)尺的刻度范圍如圖甲所示．

（1）小華在實(shí)驗(yàn)中將蠟燭沿主光軸由距C透鏡70cm移至90cm的過程中，發(fā)現(xiàn)燭焰在圖示位置（如圖乙所示）光屏上的像一直比較清晰．該透鏡的焦距大約是_______cm，因此C透鏡也不適合探究凸透鏡成像規(guī)律．若想探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，則應(yīng)選用_______凸透鏡（選填“A”或“B”）．

（2）選用合適的透鏡后，小華調(diào)節(jié)好凸透鏡與光屏的高度，但燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡向___________（填“上”或“下”）移動(dòng)．某次實(shí)驗(yàn)中，如圖丙所示，保持蠟燭位置不變，移動(dòng)透鏡至16cm刻度線處，則圖中_________處的人眼能觀察到燭焰的像．

（3）若蠟燭放在2倍焦距外以速度為v向遠(yuǎn)離透鏡方向移動(dòng)，則光屏以速度v向___________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡方向移動(dòng)，光屏上始終成清晰的像，此時(shí)v______v（選填“>”、“<”或“=”）．小華此時(shí)拿出自己所佩戴的眼鏡放置在凸透鏡前，發(fā)現(xiàn)需要將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上所成的像才能清晰，小華的眼睛是______（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼．要證明此時(shí)凸透鏡所成的像與蠟燭左右相反，則可以__________________．（寫出一種操作方法即可）

Answer 1

【答案】 5.0 A 下 B 靠近 > 近視 遮住蠟燭燭焰的左側(cè)部分，觀察所成像特點(diǎn)

【解析】（1）將蠟燭移動(dòng)的過程中，由圖乙可知，物距一直是大于像距的，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)的物體應(yīng)在的區(qū)間內(nèi)，當(dāng)移至90 cm時(shí)，即物距為10 cm，在光屏上的像仍比較清晰，所以C透鏡的焦距大約5 cm.

進(jìn)行凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，光具座的長度要大于凸透鏡焦距的4倍，所以應(yīng)選用A凸透鏡.

（2）根據(jù)過光心的光傳播方向不變可知，當(dāng)燭焰在光屏上像的位置偏高時(shí)，說明物體的位置太低了，所以可以將物體的位置向上調(diào)節(jié)，或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)節(jié).

由圖丙可知，此時(shí)的物距小于一倍焦距，應(yīng)該在物體的同側(cè)出現(xiàn)放大的虛像，所以只有B處能看到像.

（3）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)物體遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，所成的像是變近且變小，所以應(yīng)將光屏向靠近透鏡的方向移動(dòng).

因?yàn)楫?dāng)物距，像距的變化范圍為， ，所以當(dāng)物體遠(yuǎn)離時(shí)，像變小的速度會(huì)變慢，所以.

小華拿出自己所佩戴的眼鏡放置在凸透鏡前，發(fā)現(xiàn)需要將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，說明小華的眼睛將光線變得發(fā)散了，所以小華的眼睛是凹透鏡，凹透鏡是矯正近視眼的.

遮住蠟燭燭焰的左側(cè)部分，觀察所成像特點(diǎn)，就能證明此時(shí)凸透鏡所成的像與蠟燭左右是否相反.