Question

【題目】王老師上課時(shí)拿個(gè)水晶球，讓同學(xué)們透過(guò)它看遠(yuǎn)處倒立的建筑物的像（如圖1所示），引起同學(xué)們對(duì)凸透鏡成像的興趣。為此老師讓大家一起探究凸透鏡成像的規(guī)律，給同學(xué)們準(zhǔn)備了凸透鏡、凹透鏡、光具座、 蠟燭、光屏各一個(gè)，火柴盒：

(1)小濤在挑選透鏡時(shí)，將透鏡甲、乙分別正對(duì)太陽(yáng)光，在光屏上出現(xiàn)了如圖2（甲）所示的光斑，你認(rèn)為他應(yīng)該選擇_______（選填“甲”、“乙”）透鏡來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

(2)小濤在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)光屏上所成的蠟燭的像偏上（如圖丙所示），是因?yàn)楹雎粤艘粋�(gè)操作步驟，這一步應(yīng)該是_______________________________________；

(3)如圖3所示是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖像，由圖像可知該凸透鏡的焦距是_______cm；

(4)當(dāng)燭焰距凸透鏡35cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到清晰、倒立、_______的實(shí)像，生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是_______（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）；某同學(xué)取了一個(gè)眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間靠近透鏡的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上原來(lái)清晰的像變模糊了，當(dāng)他將光屏靠近透鏡方向移動(dòng)一段距離后，模糊的像又變清晰了，說(shuō)明這副眼鏡是________眼鏡；（選填“近視”、“遠(yuǎn)視”）

(5)實(shí)驗(yàn)中小濤不小心用紙把透鏡下半部分遮住了，則光屏上的成像情況是__________ （選填“完整的像”、“一半的像”或“無(wú)法成像”）。

Answer 1

【答案】乙 使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上 10 縮小 照相機(jī) 遠(yuǎn)視 完整的像

【解析】

(1)凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用。

(2)在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度。

(3)凸透鏡成像時(shí)，u=v=2f，在圖像上找到u=v對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)物距和焦距的關(guān)系求出凸透鏡的焦距。

(4)當(dāng)物距大于2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像；照相機(jī)根據(jù)這個(gè)原理制成；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，遵循物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)；根據(jù)近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及校正分析作答。

(5)若將凸透鏡的一部分遮住，則其它部分仍能會(huì)聚光線成像，只是像比原來(lái)暗一些。

(1)[1]圖甲光斑的中間比較暗，圖乙中間出現(xiàn)亮斑，所以甲對(duì)光線具有發(fā)散作用，是凹透鏡，乙對(duì)光線具有會(huì)聚作用，是凸透鏡，所以要選擇乙透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)[2]為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，燭焰在光屏上的像偏高，因?yàn)橥雇哥R成倒立的實(shí)像，所以是因?yàn)闋T焰相對(duì)于凸透鏡靠下，因此為使像能成在光屏的中央，可以向上移動(dòng)燭焰或向下移動(dòng)凸透鏡，或向上移動(dòng)光屏。

(3)[3]由圖知，當(dāng)物距為20cm時(shí)，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像距與物距相等，則2f=20cm，即f=10cm。

(4)[4]燭焰距凸透鏡35cm時(shí)，物距大于2f，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像。

[5]日常生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是照相機(jī)。

[6]某同學(xué)取下自己所帶的眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間靠近透鏡的位置，原來(lái)光屏上清晰的像變模糊了，他將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)一段距離后，此時(shí)的物距是減小的，說(shuō)明該眼鏡對(duì)關(guān)系具有會(huì)聚作用，故是凸透鏡，說(shuō)明該同學(xué)所帶的是遠(yuǎn)視眼鏡。

(5)[7]用不透明的紙板擋住透鏡下半部分，凸透鏡的其它部分仍然能夠會(huì)聚光線而成像，所成像的形狀不變（即是完整的），只是像比原來(lái)暗一些。