Question

20．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=10.0厘米．

（2）如圖乙，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，此像的性質(zhì)是倒立、放大 的實(shí)像．若保持蠟燭和光屏位置不變，移動(dòng)透鏡至40厘米 刻度線處，光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像．
（3）由于蠟燭變短，像成在了光屏的上方，要使像重新成在光屏的中心，把凸透鏡往下調(diào)，調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡主光軸的下方；
（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  眼鏡（近視/遠(yuǎn)視）．

Answer 1

分析 （1）圖中測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；
（2）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；
（3）蠟燭燃燒，燭焰向下移動(dòng)，光屏位置不變，要使像成在光屏中央位置，根據(jù)光線過光心不改變方向，凸透鏡中心在燭焰中心和光屏中心連接上，可以判斷凸透鏡的移動(dòng)方向，同時(shí)也可以判斷燭焰中心在主光軸的方位；
（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小，遠(yuǎn)處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像，就會落在視網(wǎng)膜的后方造成遠(yuǎn)視眼．

解答 解：
（1）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；
（2）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)折射中光路可逆可知，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40cm刻度線處，在屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像；
（3）由于蠟燭燃燒變短，根據(jù)光線過光心不改變方向，像向光屏的上方移動(dòng)，要使像成在光屏的中央位置，凸透鏡向下移動(dòng)；
由于凸透鏡中心在燭焰中心和光屏中心連接上，所以調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡主光軸的下方；
（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，透過凸透鏡觀察蠟燭看到正立放大的虛像；虛像與成像物體同側(cè)，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，說明提前成像了，故放置的是使光線會聚的凸透鏡，這種眼鏡是用來矯正遠(yuǎn)視眼的．
故答案為：（1）10.0；（2）倒立、放大；40；（3）下；下；（4）B；（5）遠(yuǎn)視．

點(diǎn)評 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．