Question

4．利用光具座探究凸透鏡成像的規(guī)律．
（1）如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑．由圖可知，該凸透鏡的焦距是10.0cm，那么，小明想要利用這個(gè)透鏡在光屏獲得一個(gè)縮小的像，應(yīng)當(dāng)把物體放在距離透鏡20cm之外處．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)移動(dòng)光屏，光屏上得到了一個(gè)倒立、放大的實(shí)像．由于蠟燭燃燒變短，使?fàn)T焰的像成在了光屏中心的上方，要使像仍然成在光屏的中心，如果只調(diào)整凸透鏡，應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)．
（3）為了做進(jìn)一步的探究，讓凸透鏡和燭焰的位置保持不變，將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡2cm，結(jié)果光屏上原來(lái)清晰的燭焰像變模糊了，接著將一個(gè)近視眼鏡放在透鏡與燭焰之間并做適當(dāng)調(diào)整，結(jié)果光屏上燭焰的像再次變清晰，此過(guò)程探究的是近視眼的矯正方法．近視眼鏡的鏡片是凹透鏡，它對(duì)光線有發(fā)散作用．

Answer 1

分析 （1）通過(guò)a圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點(diǎn)的定義即可確定該凸透鏡的焦距．當(dāng)物體在凸透鏡二倍焦距以外時(shí)，成的是倒立的、縮小的實(shí)像．
（2）利用物距與焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律，即可確定物距為16厘米時(shí)的成像性質(zhì)．
若燭焰的像成在光屏的上方，說(shuō)明燭焰的位置太靠下，所以燭焰要相對(duì)于凸透鏡向上移動(dòng)．
（3）近視眼鏡實(shí)際上一個(gè)凹透鏡，而凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用．

解答 解：（1）平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是10.0cm；想要利用這個(gè)透鏡獲得一個(gè)縮小的像，應(yīng)當(dāng)把物體放在距離凸透鏡2倍焦距以外的地方，也就是大于20cm的地方；
（2）當(dāng)物距為16厘米時(shí)，由于16厘米大于該凸透鏡的一倍焦距而小于其二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可以確定此時(shí)的物體在光屏上成倒立、放大的實(shí)像．
由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以由于蠟燭太短而使得像在光屏中心的上方．所以應(yīng)將蠟燭向上調(diào)或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)．
（3）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，使原來(lái)會(huì)聚成像的光線延遲會(huì)聚，像遠(yuǎn)離凸透鏡，像剛好成在遠(yuǎn)離的光屏上．
故答案為：（1）10.0；20cm之外；（2）放大；下；（3）凹；發(fā)散．

點(diǎn)評(píng) 此題不僅考查了凸透鏡成像的規(guī)律，還考查了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：刻度尺的讀數(shù)，別忘了估讀這個(gè)細(xì)節(jié)．