Question

17．如圖所示為“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置，表格為該同學(xué)的實驗記錄

物體到凸透鏡的距離/cm	光屏上的像到凸透鏡的距離/cm	光屏上像的大小
43	13.5	縮小
30	15	縮小
20	20	等大
15		放大
10	光屏上沒有像
8	光屏上沒有像

（1）點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏使它們的中心跟燭焰的中心大致在同一高度，為了找到像的準(zhǔn)確位置，必須做好光屏的微調(diào)，即在一定的范圍內(nèi)左右移動光屏，使光屏上的像由模糊到清晰，直到找到像最清晰的位置．
（2）分析實驗數(shù)據(jù)可知該凸透鏡的焦距是10cm．
（3）保持凸透鏡的位置不動，把蠟燭移到光具座上25cm的刻度處，可以從光屏一側(cè)（填“光屏一側(cè)”“燭焰一側(cè)”）通過凸透鏡觀察到燭焰正立的像，放大鏡就是利用這一成像規(guī)律．
（4）保持凸透鏡在上圖中30cm的刻度線處不變，移動蠟燭，根據(jù)表格可知，第四次實驗時光屏應(yīng)該放在光具座上30cm的位置．
（5）若在某次實驗過程中，小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，結(jié)果光屏上的像變模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，用將光屏像遠(yuǎn)離（填“靠近”、“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動，才能使蠟燭的像變清晰；這說明近視鏡對光線有發(fā)散作用．

Answer 1

分析 （1）為使像能完整成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上．當(dāng)光屏上出現(xiàn)最清晰的像的位置時像的真實位置；
（2）凸透鏡成像規(guī)律：當(dāng)物距大于2f時，成倒立、縮小的實像，像距處于f和2f之間，應(yīng)用是照相機；
當(dāng)物距等于2f時，成倒立、等大的實像，像距等于2f；
當(dāng)物距處于f和2f之間時，成倒立、放大的實像，像距大于2f，應(yīng)用是幻燈機或投影儀；
當(dāng)物距小于f時，成正立、放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡；
（3）當(dāng)物距小于1倍焦距時，會成放大正立的虛像，并且像和物體在凸透鏡的同側(cè)．
（4）光在發(fā)生折射時光路是可逆的；
（5）近視眼是晶狀體變厚，像成在視網(wǎng)膜的前方；遠(yuǎn)視眼是晶狀體變薄，像成在視網(wǎng)膜的后方．
近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用；遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用．

解答 解：（1）根據(jù)實驗要求，點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央．為了找到像的準(zhǔn)確位置，使光屏上的像由模糊到清晰，直到最清晰的位置．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距為20cm時，光屏上成倒立、等大的實像，則u=20cm=2f，所以f=10cm．
（3）保持凸透鏡的位置不動，把蠟燭移到光具座上25cm的刻度處，此時蠟燭處于1倍焦距之內(nèi)，所以成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用這一成像規(guī)律；凸透鏡成虛像時，像與物體在凸透鏡的同一側(cè)，要看到該虛像，應(yīng)從光屏一側(cè)通過凸透鏡進行觀察．
（4）由表中第二組數(shù)據(jù)可知，物距為30cm時，像距為15cm，成縮小的實像；根據(jù)光折射時光路的可逆性可知，當(dāng)物距為15cm時，像距為30cm，光屏上成清晰的像．
（5）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使原來會聚在光屏上的像延遲會聚，所以光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡才能在光屏上得到清晰的像．
故答案為：
（1）同一高度；清晰；（2）10；（3）光屏一側(cè)；放大鏡；（4）30；（5）遠(yuǎn)離；發(fā)散．

點評 凸透鏡成像的規(guī)律涉及四個方面的內(nèi)容：物距與焦距的關(guān)系；成像性質(zhì)；像距與焦距的關(guān)系；只要告訴這四個方面中的一個，就可以確定其余的三個方面．