Question

小明同學(xué)用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材完成“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．
（1）為了測(cè)出凸透鏡的焦距，小明將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，用一個(gè)光屏在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)，直到光屏上得到一個(gè)最小最亮的光斑，這說(shuō)明凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有______作用，測(cè)出光斑到凸透鏡的距離為10cm，則該透鏡的焦距為_(kāi)_____cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，請(qǐng)你指出其中一條可能的原因：______．
（3）重新調(diào)整后，將蠟燭放在下圖中的A位置上，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（4）依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏，直到找到清晰的像．記錄的數(shù)據(jù)如下表．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
物距（cm）	40	35	30	25	20	15
像距（cm）	13.5	14	15	16.7	20	30

①在1-4次實(shí)驗(yàn)中，所成的像為倒立、______的實(shí)像．在照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類(lèi)似的是______．
②第6次的像比第5次的______（填“大”或“小”）．
（5）將蠟燭放在上圖中的C點(diǎn)，觀察到燭焰的正立、放大的虛像后，若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭向______（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（6）小明還想知道蠟燭火焰與光屏上成的像是否左右顛倒．請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
你的設(shè)計(jì)方法是：______．
（7）若遮住凸透鏡的下半部分，則燭焰在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”）
（8）由于蠟燭的燃燒，燭焰的高度逐漸降低，燭焰在光屏上的像將會(huì)少許偏向光屏的______
方（選填“上”或“下”）．要使像繼續(xù)成在光屏中央，可將凸透鏡適當(dāng)向______（填“上”或“下”）調(diào)節(jié)．

Answer 1

解：（1）凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用．
平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)的凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，可能是蠟燭在凸透鏡一倍焦距以?xún)?nèi)，可能在凸透鏡焦點(diǎn)上，可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，可能光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距．
（3）將蠟燭放在下圖中的A位置上，物距大于二倍焦距，像距要在一倍焦距和二倍焦距之間，所以光屏要向左移動(dòng)到60cm到70cm刻度線(xiàn)之間．
（4）①由表格數(shù)據(jù)知，1-4次實(shí)驗(yàn)中，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．
②第6次比第5次實(shí)驗(yàn)，物距減小，像距變大，像變大．
（5）若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭向左遠(yuǎn)離凸透鏡．
（6）小明還想知道蠟燭火焰與光屏上成的像是否左右顛倒，可以在燭焰的一側(cè)插上一個(gè)大頭針，通過(guò)觀察大頭針的位置，可以判斷像左右是否顛倒．
（7）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線(xiàn)減少，會(huì)聚成的像變暗．
（8）由于蠟燭的燃燒，燭焰的高度逐漸降低，根據(jù)光線(xiàn)過(guò)光心不改變方向，所以像會(huì)向上移動(dòng)；要使像繼續(xù)成在光屏中央，根據(jù)光線(xiàn)過(guò)光心不改變方向，可將凸透鏡適當(dāng)向下移動(dòng)．
故答案為：（1）會(huì)聚；10；（2）蠟燭在凸透鏡焦點(diǎn)上（答案不唯一）；（3）左；（4）①縮��；照相機(jī)；②大；（5）左；（6）在燭焰的一側(cè)插上一個(gè)大頭針；（7）完整的像；（8）上；下．
分析：（1）凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用．
根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
（2）若光屏上沒(méi)有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上�?br/>有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無(wú)法成在光屏上．
有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．可能是光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）凸透鏡成像的四種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f． u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，v=2f
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）①凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；物距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，一般用來(lái)測(cè)量凸透鏡的焦距；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀．
②凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距變大，像變大．
（5）凸透鏡成虛像時(shí)，物距增大，像距變大，像變大．
（6）在蠟燭的一側(cè)插上一個(gè)標(biāo)記．
（7）物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線(xiàn)，經(jīng)凸透鏡折射后，有無(wú)數(shù)條折射光線(xiàn)會(huì)聚成該點(diǎn)的像．
當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線(xiàn)，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像． （8）根據(jù)光線(xiàn)過(guò)光心不改變方向進(jìn)行判斷．
點(diǎn)評(píng)：（1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，無(wú)論遮住凸透鏡的上部、下部、中間，都不能改變像的大小，但是像變暗，凸透鏡遮住的越多，像越暗．
（2）本題基本上包括了凸透鏡成像的各種情況，綜合性很強(qiáng)．