Question

12．小強(qiáng)用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等器材探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律．
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，分析其中的原因，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是C
A．燭焰、光屏的中心不在凸透鏡的主光軸上
B．物距小于凸透鏡的一倍焦距
C．蠟燭在凸透鏡的兩倍焦距處
D．蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)上
（2）探究時(shí)，小強(qiáng)依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏找到清晰的像，記錄了下表所示的數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
物距/cm	50	40	35	30	25	20	15
像距/cm	12.5	13.3	14	15	16.7	20	30

由上表可知，凸透鏡的焦距是10cm．實(shí)驗(yàn)操作了一段時(shí)間后，小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)像不在光屏中央了，圖乙中符合此時(shí)看到光屏上的像為A．
（3）做完了以上實(shí)驗(yàn)，小強(qiáng)又把凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像，如圖丙所示．若再取下近視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將蠟燭靠近（遠(yuǎn)離/靠近）透鏡．

Answer 1

分析 （1）光屏上得不到像，可能原因有：物距小于焦距，成虛像；物距等于焦距，不能成像；燭焰、光屏、凸透鏡的中心不在同一高度處．
（2）當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距，此時(shí)物距和像距相等，成倒立等大實(shí)像；
根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蠟燭變短，要使?fàn)T焰的像還呈現(xiàn)在光屏的中央位置，可以使?fàn)T焰向上移動(dòng)；也可以使凸透鏡向下移動(dòng)；也可以使光屏向上移動(dòng)．
（3）近視鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用．

解答 解：（1）A、光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度，像可能成不在光屏上．選項(xiàng)說(shuō)法正確；
B、物距小于凸透鏡的一倍焦距，成正立放大虛像，所以光屏接收不到．選項(xiàng)說(shuō)法正確；
C、蠟燭在凸透鏡的兩倍焦距處，光屏在二倍焦距處可以接收到像．選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；
D、蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)上，不成像，所以光屏接收不到．選項(xiàng)說(shuō)法正確．
（2）當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距，此時(shí)物距和像距相等，成倒立等大實(shí)像．根據(jù)第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，物距等于像距，所以20cm=2f，f=10cm；
根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向．蠟燭變短了，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移動(dòng)，A符合題意．
（3）把圖中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像．若取下近視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏靠近透鏡．這是因?yàn)椋喊纪哥R是發(fā)聚透鏡，去掉凹透鏡的時(shí)候，線發(fā)散聚的弱，所以應(yīng)該使光屏靠近透鏡．
故答案為：（1）C；（2）10；A；（3）靠近．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)出題熱點(diǎn)，要掌握好實(shí)驗(yàn)的基本操作及誤操作產(chǎn)生的現(xiàn)象、成像范圍規(guī)律及運(yùn)動(dòng)規(guī)律．