Question

14．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，所用凸透鏡的焦距是10cm，固定凸透鏡的位置不動(dòng)，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范．當(dāng)他將蠟燭、凸透鏡和光屏調(diào)節(jié)到如圖所示的位置時(shí)，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．

（1）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．若將蠟燭向右移動(dòng)少許，則應(yīng)將光屏向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像，此時(shí)像的大小比剛才的像要大些．
（2）重新調(diào)整后，保持透鏡的位置不變，當(dāng)把光屏放到75cm處時(shí)，移動(dòng)蠟燭能在光屏上得到一個(gè)放大（選填“放大”或“縮小”）、倒立（選填“正”或“倒”）立的實(shí)像．
如果此時(shí)透鏡上落下一只小蟲，則光屏上的像有何變化？完整的像，亮度變暗．
（3）實(shí)驗(yàn)中，蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像向上（選填“向上”、“向下”或“不”）移動(dòng)．為使像成在光屏中央，可把透鏡向下移．
（4）此時(shí)，小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，結(jié)果光屏上原來(lái)清晰的像變得模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，可將光屏向右（選填“左”或“右”）移，才能使蠟燭的像變得清晰．
（5）為了粗略測(cè)量凸透鏡的焦距，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，其理由是凸透鏡沒(méi)有正對(duì)太陽(yáng)光（太陽(yáng)光沒(méi)有和凸透鏡的主光軸平行）．

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，物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；
（2）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)．物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無(wú)數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像．
當(dāng)小蟲遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像．
（3）根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向判斷像的位置和凸透鏡的移動(dòng)情況．
（4）凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，使原來(lái)會(huì)聚成像的光線錯(cuò)后會(huì)聚，要使光屏接到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡
（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．

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．
如圖可知，物距大于像距，可以成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用此原理制成的．
當(dāng)凸透鏡的位置不變時(shí)，只向右移動(dòng)蠟燭，要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)明亮清晰的像，可以向右移動(dòng)光屏，才能再一次成像，并且此時(shí)的像比剛才的像大．
（2）重新調(diào)整后，保持透鏡的位置不變，當(dāng)把光屏放到75cm處時(shí)，v＞2f，移動(dòng)蠟燭使2f＞u＞f，能在光屏上得到一個(gè)成倒立、放大的實(shí)像；
小蟲遮住凸透鏡的一部分，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的另一部分，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗．
（3）實(shí)驗(yàn)中，蠟燭越燒越短，根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，像向光屏的上方移動(dòng)．為使像在光屏的中心位置，蠟燭向上移動(dòng)，或凸透鏡向下移動(dòng)，或光屏向上移動(dòng)．
（4）小剛把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，像推遲會(huì)聚，結(jié)果光屏上原來(lái)清晰的像變得模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，即可將光屏向右移，才能使蠟燭的像變得清晰．
（5）（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．
故答案為：（1）照相機(jī)；右；大；
（2）放大；倒立；完整的像，亮度變暗；
（3）向上；下；
（4）右；
（5）凸透鏡沒(méi)有正對(duì)太陽(yáng)光（太陽(yáng)光沒(méi)有和凸透鏡的主光軸平行）．

點(diǎn)評(píng) 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．