Question

11．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，固定凸透鏡的位置不動(dòng)，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范．

（1）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整圖1燭焰、凸透鏡、光屏的中心同一高度，實(shí)驗(yàn)中他發(fā)現(xiàn)光屏上的像偏下，那么他應(yīng)該把凸透鏡向上（選填“上”或“下”）調(diào)節(jié)，使像最終成在光屏的中央．
（2）當(dāng)他將蠟燭、凸透鏡、光屏調(diào)節(jié)到圖示位置時(shí)，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．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．
（3）若保持凸透鏡、光屏的位置不變，再在凸透鏡左側(cè)附近放置一凹透鏡（圖中未畫出），這時(shí)需要將蠟燭向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像．
（4）為了粗測凸透鏡的焦距，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，其理由是凸透鏡沒有正對太陽光．
（5）小紅同學(xué)做“觀察凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，
在實(shí)驗(yàn)1中，她能在凸透鏡的另一側(cè)的光屏上觀察到倒立、放大的“燭焰”；
在實(shí)驗(yàn)2中，她通過凸透鏡能觀察到正立、放大的“燭焰”．
則該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)1中使用的凸透鏡的焦距�。ㄟx填“大于”“小于”或“等于”）實(shí)驗(yàn)2中使用的凸透鏡的焦距
（6）當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí)，如果透鏡上又落下一只小蟲，則光屏上的像的大小將不變（變大/變小/不變），像的明暗將變暗（變亮/變暗/不變）．

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央位置．根據(jù)光線過光心不改變方向進(jìn)行判斷．
（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：①物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；②物距等于像距，成倒立、等大的實(shí)像；③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)；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越小，像距越大，像越大；
（3）當(dāng)凹透鏡靠近凸透鏡時(shí)，會(huì)聚能力減弱，使像呈在光屏的后方．
（4）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，粗略測量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中像的性質(zhì)可分別確定物距和焦距的關(guān)系，然后比較即可．
（6）凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．

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，像才能呈在光屏的中央位置．實(shí)驗(yàn)中他發(fā)現(xiàn)光屏上的像偏下，根據(jù)光線過光心不改變方向，凸透鏡向上移動(dòng)，或蠟燭向下移動(dòng)，或光屏下移動(dòng)．
（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．
（3）凹透鏡對光線有發(fā)散作用，靠近凸透鏡時(shí)，使光線發(fā)散，像會(huì)聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡．
（4）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經(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），太陽光傾斜照射到地面上，將凸透鏡與水平地面平行放置，太陽光沒有垂直照射到凸透鏡的表面，與主光軸不平行，所以不能正確測量出焦距．
（5）在實(shí)驗(yàn)1中，她能在凸透鏡的另一側(cè)的光屏上觀察到倒立、放大的“燭焰”；
由此可知，2f₁＞u=6cm＞f₁，----①
在實(shí)驗(yàn)2中，她通過凸透鏡能觀察到正立、放大的“燭焰”．
由此可知，物距u=6cm＜f₂，-----②
由①②比較可得，f₁＜f₂，
即實(shí)驗(yàn)1中使用的凸透鏡的焦距小于實(shí)驗(yàn)2中使用的凸透鏡的焦距．
（6）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，小蟲落在透鏡上后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一小部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來相同，大小不變；由于透鏡的一小部分被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了，像將完好，但亮度會(huì)變暗．
故答案為：（1）同一高度；上；（2）照相機(jī)；右；大；（3）左；（4）凸透鏡沒有正對太陽光；（5）小；（6）不變； 變暗．

點(diǎn)評 掌握凸透鏡成像的兩種判斷方法：根據(jù)物距和焦距的關(guān)系，根據(jù)物距和像距的關(guān)系．
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．