Question

5．小明同學(xué)用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏、光具座探究凸透鏡成像規(guī)律：

（1）如圖a可知，該凸透鏡的焦距是11.0cm．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)凸透鏡與光屏的高度已調(diào)好，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)將蠟燭向上（填“上”或“下”）適當(dāng)移動(dòng)．
（3）如圖b所示，若在光屏上（光屏未畫出）能得到清晰放大的燭焰的像，則蠟燭可能置于凸透鏡左邊a、b、c、d四點(diǎn)中的c點(diǎn)上（P是該凸透鏡的2倍焦距處），此成像特點(diǎn)可應(yīng)用在投影儀 上．
（4）小明發(fā)現(xiàn)蠟燭離凸透鏡越遠(yuǎn)，光屏上得到的清晰像越小（填“大”或“小”）．把蠟燭向凸透鏡靠近時(shí)，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離凸透鏡（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”），此時(shí)在光屏上成的清晰像是倒立的（填“倒立”或“正立”）．
（5）實(shí)驗(yàn)中，光屏上已成清晰的、縮小的像，此時(shí)小明在光屏和凸透鏡間放上近視眼鏡，若仍要在光屏上成清晰的像，則需將光屏向遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)，此時(shí)所成的清晰像為實(shí)像（填“實(shí)”或“虛”）．
（6）接下來保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對(duì)調(diào)后，在光屏上還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)清晰的像，這時(shí)所成的像是倒立、縮小的實(shí)像，這是因?yàn)楣庠谡凵鋾r(shí)光路是可逆的．

Answer 1

分析 （1）通過甲圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點(diǎn)的定義即可確定該凸透鏡的焦距．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．
（3）根據(jù)f＜u＜2f時(shí)，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是投影儀來解答此題．
（4）（5）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．u＜f，成正立、放大的虛像；搞清像距和物距之間的關(guān)系．知道物距越大，像距越小，成的像也越��；物距越小，像距越大，成的像也越大；
（6）光在折射中光路是可逆的．

解答 解：（1）平行光線經(jīng)過凸透鏡后會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是41.0cm-30.0cm=11.0cm．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．由于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)蠟燭使?fàn)T焰向上調(diào)節(jié)，或?qū)⒐馄料蛏险{(diào)節(jié)．
（3）由屏上得到清晰放大的實(shí)像可知，此時(shí)f＜u＜2f時(shí)，其應(yīng)用是投影儀或幻燈機(jī)，由圖可知，c點(diǎn)正好在f和2f之間．
（4）根據(jù)物距與像距的變化規(guī)律可知，蠟燭離凸透鏡越遠(yuǎn)，光屏上得到的清晰像越�。�把蠟燭向凸透鏡靠近時(shí)，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離，此時(shí)在光屏上成的清晰像是倒立的．
（5）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，實(shí)驗(yàn)中，光屏上已成清晰的、縮小的像，此時(shí)固定蠟燭和凸透鏡，在光屏和凸透鏡間放上凹透鏡，若仍要在光屏上成清晰的像，由于光線發(fā)散，會(huì)延遲會(huì)聚，則需將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)，此時(shí)所成的清晰像仍為實(shí)像．
（6）接下來保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對(duì)調(diào)后，則蠟燭與凸透鏡的距離在二倍焦距以外，在光屏上還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像，這是因?yàn)楣庠谡凵鋾r(shí)光路是可逆的．
故答案為：（1）11.0；（2）上；（3）c；投影儀；（4）小；遠(yuǎn)離；倒立；（5）遠(yuǎn)離；實(shí)；（6）倒立；縮��；可逆的．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了凸透鏡成像規(guī)律的探究及應(yīng)用，關(guān)鍵是熟記成像規(guī)律的內(nèi)容，并做到靈活運(yùn)用．