Question

18．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏二者的中心在在同一高度．
（2）如圖甲，平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=10.0cm．
（3）如圖乙，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，此像的性質(zhì)是倒立的實(shí)像；若保持蠟燭和光屏位置不變，移動(dòng)透鏡至40cm刻度線處，光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像．蠟燭燃燒一段時(shí)間后，燭焰的像將位于光屏中心的上方．

（4）如圖丙，保持蠟燭位置不變，移動(dòng)透鏡至16cm刻度線處，則人眼在圖中B處能觀察到燭焰的像．
（5）如圖丁，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向透鏡移動(dòng)適當(dāng)距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像．則該眼鏡是遠(yuǎn)視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡，該眼鏡片對(duì)光線有會(huì)聚作用．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使凸透鏡、光屏和燭焰的中心大致在同一高度處，這樣像才能成在光屏中央；
（2）圖中測(cè)量凸透鏡焦距的方法：平行光聚焦法，亮點(diǎn)為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離為就焦距，由此可以確定其焦距是多少；
（3）當(dāng)2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f；光的折射中光路是可逆的，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）u＜f時(shí)，凸透鏡成正立放大的虛像；
（5）遠(yuǎn)視眼成因：眼球晶狀體的曲度過(guò)小，遠(yuǎn)處物體反射來(lái)的光線通過(guò)晶狀體折射后形成的物像，就會(huì)落在視網(wǎng)膜的后方造成遠(yuǎn)視眼．

解答 解：
（1）要在光屏上形成完整的像，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度；
（2）由圖甲知，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為20.0cm-10.0cm=10.0cm，所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm；
（3）由圖乙知，當(dāng)蠟燭在刻度尺的10cm處，u=15cm，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，v=55cm-25cm=30cm；根據(jù)光在折射時(shí)光路的可逆性可知，保持蠟燭和光屏位置不變，當(dāng)u′=30cm時(shí)，即凸透鏡移動(dòng)至10cm+30cm=40cm刻度線處，在屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像；
蠟燭燃燒一段時(shí)間后，蠟燭變短，燭焰的像將位于光屏中心的上方；
（4）保持蠟燭位置不變，移動(dòng)透鏡至16cm刻度線處，此時(shí)u=16cm-10cm=6cm，u＜f時(shí)，凸透鏡成正立、放大的虛像，光屏上接不到，透過(guò)凸透鏡觀察蠟燭看到正立、放大的虛像；虛像與成像物體在同側(cè)，C點(diǎn)與透鏡中心不在同一高度上，所以應(yīng)從B處觀察；
（5）將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，結(jié)果，光屏上原來(lái)清晰的像變模糊了，他只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離時(shí)，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說(shuō)明提前成像了，故放置的是使光線會(huì)聚的凸透鏡，這種眼鏡是用來(lái)矯正遠(yuǎn)視眼的，該眼鏡片對(duì)光線有會(huì)聚作用．
故答案為：（1）在同一高度；（2）10.0；（3）40；上；（4）B；（5）遠(yuǎn)視；會(huì)聚．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程及成像規(guī)律的應(yīng)用．此題看似復(fù)雜，其實(shí)只要用心，仔細(xì)審題，并不難．