Question

11．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，凸透鏡的位置固定不動(dòng)，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范．在圖示位置時(shí)，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．

（1）圖示位置的成像情況與照相機(jī)（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）的原理相同．
（2）在光具座45cm處放置一個(gè)凹透鏡（圖中未畫出），這時(shí)需要將光屏向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像，近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼矯正原理與這個(gè)相同．
（3）為了粗測(cè)凸透鏡的焦距，小明上午第1節(jié)課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置對(duì)著太陽(yáng)光，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)到光心的距離，就是透鏡的焦距．旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個(gè)距離不是凸透鏡的焦距，其理由是太陽(yáng)光沒(méi)有平行于主光軸入射到凸透鏡上．
（4）如果將蠟燭放在距離凸透鏡18cm的地方，則光屏上清晰的像的性質(zhì)是倒立、放大、實(shí)像（填像的倒正、大小、虛實(shí)）
（5）若將（1）步中的蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)，則光屏上是否還會(huì)呈現(xiàn)蠟燭清晰的像？會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”），理由是折射時(shí)光路是可逆的．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，根據(jù)物距和像距的關(guān)系，能判斷凸透鏡的成像情況：①物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像；②物距等于像距，成倒立、等大的實(shí)像；③物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī)；
（2）當(dāng)凹透鏡靠近凸透鏡時(shí)，會(huì)聚能力減弱，使像呈在光屏的后方．近視眼鏡是凹透鏡；
（3）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；
（4）先根據(jù)圖中物距和像距確定焦距的范圍，再根據(jù)凸透鏡成實(shí)像規(guī)律判斷像的性質(zhì)；
（5）根據(jù)光的折射中光路是可逆的，凸透鏡位置不變，對(duì)調(diào)蠟燭和光屏，光屏上還能得到一個(gè)像．

解答 解：（1）物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距，如圖，物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用此原理制成的．
（2）凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，靠近凸透鏡時(shí)，使光線發(fā)散，像會(huì)聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡；近視眼矯正原理與這個(gè)相同．
（3）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)，小明上午第1節(jié)課下課后，這時(shí)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．
（4）由圖可知，u=40cm，v=13cm，根據(jù)$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$可得：$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{40cm}$+$\frac{1}{13cm}$，解得f=9.8cm，如果將蠟燭放在距離凸透鏡18cm的地方，此時(shí)物距在一倍焦距和二倍焦距之間，故成的是倒立、放大的實(shí)像；
（5）如將蠟燭和光屏對(duì)調(diào)，則物距介于1倍焦距與2倍焦距之間，像距大于2倍焦距，仍能在光屏上成像，理由是光的折射是可逆的．
故答案為：（1）照相機(jī)；（2）右；近視；（3）太陽(yáng)光沒(méi)有平行于主光軸入射到凸透鏡上；（4）倒立、放大、實(shí)；（5）會(huì)；折射時(shí)光路是可逆的．

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．