Question

18．同學(xué)們做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）要調(diào)整凸透鏡、光屏和燭焰的高度，使它們的中心在同一高度，你認(rèn)為下面幾種調(diào)整方法中最方便合理的是C．
A．眼睛平視，視線與光具座平行，利用“三點(diǎn)一線”把“三心”調(diào)整到同一高度；
B．用刻度尺一個(gè)一個(gè)的測(cè)量，可以很準(zhǔn)確地控制“三心”在同一高度；
C．把蠟燭，透鏡，光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開(kāi)．
（2）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑．由甲圖可知，該凸透鏡的焦距是11.0cm；若凸透鏡固定不動(dòng)，將圖甲中的光屏換成蠟燭，把光屏移到凸透鏡的左側(cè)，并使光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)，則在光屏上觀察到大小不變的光斑（“大小不變”、“逐漸變小”）；
（3）調(diào)整燭焰，透鏡，光屏三者的中心在同一高度后，點(diǎn)燃蠟燭，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，請(qǐng)你指出其中一條可能的原因：物距小于一倍焦距，成虛像；
（4）當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏按如圖乙所示的位置放置時(shí)，光屏上得到清晰的像，若蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，凸透鏡和光屏不動(dòng)，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透鏡前加一個(gè)凹透鏡（“凸透鏡”、“凹透鏡”），這類(lèi)似生活中的近視眼鏡（“近視眼”、“老花眼”）．

Answer 1

分析 （1）掌握調(diào)整三心一線的方法，將蠟燭，透鏡，光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開(kāi)；
（2）焦距是從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離；根據(jù)光路可逆，光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，可以得到平行光；
（3）在光屏上得不到像的原因：
物距小于焦距成虛像；
物距等于焦距，不成像；
燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處；
（4）物距處于f和2f之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，幻燈機(jī)或投影儀都是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
當(dāng)物距增大時(shí)，像距會(huì)變小，像也隨著變小，要想在光屏上重新得到清晰地像，必須使得光線發(fā)散，這需要用凹透鏡，這就是近視眼的矯正．

解答 解：（1）在調(diào)整燭焰、光屏、凸透鏡的中心在同一高度時(shí)，最好的方法是把蠟燭，透鏡，光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開(kāi)，C正確，AB操作比較麻煩，并且不準(zhǔn)確；
（2）由圖甲知，凸透鏡的焦距f=41.0cm-30.0cm=11.0cm；若凸透鏡固定不動(dòng)，將圖甲中的光屏換成蠟燭，由于蠟燭處于透鏡焦點(diǎn)上，由于光路可逆，則把光屏移到凸透鏡的左側(cè)，并使光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移，則在光屏上觀察到大小不變的光斑；
（3）不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成虛像；可能是物距等于焦距，不成像；也可能是燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處；
（4）由乙圖可知此時(shí)物距大于像距，能成實(shí)像，條件是物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像；若蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，當(dāng)物距增大時(shí)，像距會(huì)變小，像點(diǎn)向前移，這就是近視眼的成因，若凸透鏡和光屏不動(dòng)，要想在光屏上得到清晰的像，必須利用凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用對(duì)其矯正；
故答案為：（1）C；（2）11.0；大小不變．（3）物距小于一倍焦距，成虛像；（4）凹透鏡；近視眼．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求，一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作，為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處，同時(shí)還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，要注意理解應(yīng)用．