Question

10．在利用光具座做《研究凸透鏡成像》的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）有一位同學(xué)，保持燭焰和凸透鏡的位置不變，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上看到燭焰的像，其原因是蠟燭放在了凸透鏡的一倍焦距以?xún)?nèi)．
（2）某剛學(xué)將燭焰、凸透鏡、光屏如圖甲所示放置時(shí)，在光屏上恰成一清晰的像，屏上的像的性質(zhì)為倒立縮小的實(shí)像，這個(gè)像的成像原理與照相機(jī)（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）相同．
（3）若保持凸透鏡、光屏的位置不變，再在凸透鏡左側(cè)附近放置一凹透鏡（圖中未畫(huà)出），這時(shí)需要將蠟燭向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像．
（4）對(duì)于焦距相同的凸透鏡，一個(gè)物距應(yīng)該對(duì)應(yīng)唯一的像距，但從各小組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為12.00cm時(shí)，有三個(gè)小組所測(cè)像距分別為23.00cm、24.00cm、26.00cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L(zhǎng)度測(cè)量誤差導(dǎo)致的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是成像不是很清晰時(shí)記錄了像距．
（5）為了粗測(cè)凸透鏡的焦距，小明在上午第二節(jié)課后（9：30左右），將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，小明認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡焦點(diǎn)的位置，旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置，其理由是沒(méi)有讓太陽(yáng)光正對(duì)凸透鏡找焦點(diǎn)．
（6）小紅同學(xué)做“觀察凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，如第28題乙圖所示，在實(shí)驗(yàn)1中，她能在凸透鏡的另一側(cè)的光屏上觀察到倒立、放大的“燭焰”；在實(shí)驗(yàn)2中，她通過(guò)凸透鏡能觀察到正立、放大的“燭焰”．則該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)1中使用的凸透鏡的焦距小于（選填“大于”“小于”或“等于”）實(shí)驗(yàn)2中使用的凸透鏡的焦距．

（7）如圖丙所示，為研究視力矯正問(wèn)題，小明和小華用凸透鏡和光屏模擬眼睛，小明將遠(yuǎn)視眼鏡放在燭焰和凸透鏡之間，移動(dòng)光屏的位置，直至光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，取走眼鏡，屏上的像變模糊了．此時(shí)要使屏上的像變清晰，應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡 （選填“凸透鏡”、“遠(yuǎn)離凸透鏡”或“豎直向下”，）方向移動(dòng)光屏，因?yàn)檫h(yuǎn)視眼鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上沒(méi)有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，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(wú)法成在光屏上；有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．
（2）根據(jù)物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像的原理進(jìn)行分析，照相機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（3）凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用；
（4）要解決此題，需要知道確定像的位置．在實(shí)驗(yàn)中要移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像為止．
（5）平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可；
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中像的性質(zhì)可分別確定物距和焦距的關(guān)系，然后比較即可．
（7）遠(yuǎn)視眼鏡即為凸透鏡，凸透鏡能使光線會(huì)聚的特點(diǎn)，在眼睛前面放一個(gè)凸透鏡，就能使來(lái)自近處物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上．

解答 解：（1）保持燭焰和凸透鏡的位置不變，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上看到燭焰的像，這是由于蠟燭放在了凸透鏡的一倍焦距以?xún)?nèi)，此時(shí)不能成實(shí)像的緣故；
（2）蠟燭、凸透鏡位于圖乙中刻度對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，物距在大于2倍焦距，凸透鏡能成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的．
（3）保持凸透鏡、光屏的位置不變，再在凸透鏡左側(cè)附近放置一凹透鏡，由于凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用，所以會(huì)推遲像的會(huì)聚，故此時(shí)的光屏應(yīng)該向后移，所以若將光屏不動(dòng)，則必須將蠟燭向做移動(dòng)，以增大物距；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，是因?yàn)楣馄辽线�沒(méi)有出現(xiàn)清晰的像就測(cè)像距．
（5）太陽(yáng)光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)．小明在上午第二節(jié)課后（9：30左右），太陽(yáng)光傾斜照射到地面上，將凸透鏡與水平地面平行放置，太陽(yáng)光沒(méi)有垂直照射到凸透鏡的表面，與主光軸不平行，所以不能正確測(cè)量出焦距；
（6）在實(shí)驗(yàn)1中，她能在凸透鏡的另一側(cè)的光屏上觀察到倒立、放大的“燭焰”；
由此可知，2f₁＞u=6cm＞f₁，----①
在實(shí)驗(yàn)2中，她通過(guò)凸透鏡能觀察到正立、放大的“燭焰”．
由此可知，物距u=6cm＜f₂，-----②
由①②比較可得，f₁＜f₂，
即實(shí)驗(yàn)1中使用的凸透鏡的焦距小于實(shí)驗(yàn)2中使用的凸透鏡的焦距．
（7）因凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，可使遠(yuǎn)視眼看物體時(shí)使來(lái)自近處的物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上．當(dāng)用遠(yuǎn)視眼鏡時(shí)，會(huì)將像向凸透鏡靠近，如拿走，必須使光屏遠(yuǎn)離凸透鏡才可．
故答案為：（1）蠟燭放在了凸透鏡的一倍焦距以?xún)?nèi)；（2）倒立縮小的實(shí)像；   照相機(jī)；（3）左；（4）成像不是很清晰時(shí)記錄了像距；（5）沒(méi)有讓太陽(yáng)光正對(duì)凸透鏡找焦點(diǎn)；（6 ）小于；（7）遠(yuǎn)離凸透鏡；  會(huì)聚．

點(diǎn)評(píng) 掌握凸透鏡成像的兩種判斷方法：根據(jù)物距和焦距的關(guān)系，根據(jù)物距和像距的關(guān)系．
本題涉及到的知識(shí)點(diǎn)很多，有焦點(diǎn)、焦距、凸透鏡的會(huì)聚作用等，綜合性很強(qiáng)，使試題具有一定的難度．