Question

14．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．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者中心在同一高度上．
（2）在如圖所示位置上，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．則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； 若將蠟燭向右移動(dòng)5cm，移動(dòng)光屏直至再次在光屏出現(xiàn)清晰的像，此時(shí)像的大小比原來的像要大些．
（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，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，其理由是凸透鏡沒有正對(duì)太陽(yáng)光放置（太陽(yáng)光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）．
（4）小明再次調(diào)節(jié)蠟燭的位置，當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個(gè)放大的清晰的像時(shí)，用硬紙片遮住凸透鏡的上半部分，觀察光屏上的像是完整（選填“完整”或“不完整”），但亮度變暗了．
（5）實(shí)驗(yàn)過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上移動(dòng)，為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，可以將凸透鏡向下調(diào)．（選填“上”或“下”）

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．（2）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：
物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越小，像距越大，像越大；
（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）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像．
當(dāng)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．
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會(huì)向上移動(dòng)，根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像進(jìn)行分析凸透鏡向上還是向下移動(dòng)；

解答 解：（1）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，使完整的像成在光屏中央．
（2）根據(jù)圖示可知，物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，因此與照相機(jī)原理相同．
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越小，像距越大，像越大；因此當(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．
（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)．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測(cè)出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．而上午第1 節(jié)課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時(shí)凸透鏡沒有正對(duì)太陽(yáng)光（太陽(yáng)光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置．
（4）遮住凸透鏡的一半，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的另一半，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；
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會(huì)向上移動(dòng)，像成在了光屏的上方，為了使像仍在成在光屏中央，在蠟燭和光屏固定的情況下，應(yīng)將凸透鏡向下移動(dòng)．
故答案為：（1）同一高度上；（2）照相機(jī)；大；（3）凸透鏡沒有正對(duì)太陽(yáng)光放置（太陽(yáng)光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上）；（4）完整；（5）下．

點(diǎn)評(píng) 此題探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系及其應(yīng)用，做到靈活應(yīng)用．