Question

13．如圖甲所示，在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡焦距為15cm．

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先調(diào)整蠟燭，凸透鏡，光屏，使蠟焰，凸透鏡，光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）如圖，光屏應(yīng)在③區(qū)域前后移動(dòng)，才能得到清晰，倒立放大（填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，根據(jù)這一原理人們制成了幻燈機(jī)．
（3）在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)近視眼鏡，則發(fā)現(xiàn)像變得模糊了，這時(shí)應(yīng)適當(dāng)向右（填“左”或“右”）移動(dòng)光屏，才能重新得到清晰的像．
（4）某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是BCD
A．該凸透鏡的焦距是20cm
B．當(dāng)u=15cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)放大的像
C．當(dāng)u=25cm時(shí)成縮小的像，照相機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的
D．物體從距凸透鏡20cm處移動(dòng)到30cm處的過(guò)程中，像逐漸變小．

Answer 1

分析 （1）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）根據(jù)物距處于1倍和2倍焦距之間時(shí)，成倒立放大實(shí)像，像距處于2倍焦距之外的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（3）知道近視鏡是凹透鏡，凹透鏡有發(fā)散光線的作用，據(jù)此分析；
（4）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，v=2f，一般用來(lái)求凸透鏡的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
當(dāng)物距大于焦距時(shí)，凸透鏡成實(shí)像．
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小．

解答 解：（1）點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中央；
（2）由圖知，凸透鏡焦距是15cm，當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在30cm刻度線位置時(shí)，物距為50cm-30cm=20cm，即蠟燭在1倍和2倍焦距，所以此時(shí)成倒立放大的實(shí)像，像在2倍焦距之外，幻燈機(jī)（投影儀）是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（3）在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)近視眼鏡，由于近視眼鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，所以通過(guò)凸透鏡的光線比以前會(huì)聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，即向右移動(dòng)．
當(dāng)燭焰距凸透鏡40cm時(shí)，物距大于2f，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一成像規(guī)律工作的；
（4）A、u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，如圖，u=v=2f=20cm 時(shí)，所以f=10cm．故A錯(cuò)誤．
B、當(dāng)u=15cm時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．故B正確．
C、當(dāng)u=25cm時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．故C正確．
D、物體從距凸透鏡10cm處移動(dòng)到30cm處的過(guò)程中，凸透鏡的物距大于焦距，成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小．故D正確．
故答案為：（1）使像成在光屏的中央；
（2）③；放大；幻燈機(jī)；
（3）右；
（4）BCD．

點(diǎn)評(píng) 此題探究了凸透鏡成像的規(guī)律，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時(shí)考查了凸透鏡成像的規(guī)律，要熟記規(guī)律，特別注意成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系．同時(shí)考查了凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用．