Question

13．下面是小星同學(xué)在利用一個(gè)未知焦距的凸透鏡，進(jìn)行探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)所遇到的問題，請(qǐng)幫他將空缺部分補(bǔ)充完整．

（1）將一束平行于主光軸的光射向凸透鏡，得到如圖1所示的光路圖．則該凸透鏡焦距為10cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度．
（3）按要求進(jìn)行觀察和測(cè)量，并將觀測(cè)情況記錄在下表中．請(qǐng)分析：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	成像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實(shí)像
2	25	16.7
3	20		倒立、等大的實(shí)像
4	15	30	倒立、放大的實(shí)像
5	5		正立、縮小的虛像

①上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2所成像的性質(zhì)，與實(shí)驗(yàn)序號(hào)1的成像性質(zhì)相同．（選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）．
②實(shí)驗(yàn)序號(hào)3中像距應(yīng)為20cm．
③表中對(duì)成像性質(zhì)的填寫存在一處錯(cuò)誤，請(qǐng)?zhí)顚懗龀霈F(xiàn)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)序號(hào)為5．
（4）把圖2中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作是視網(wǎng)膜．給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像．若“取下”近視眼鏡，為使光屏上的像清晰，在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下，應(yīng)將光屏B
A．保持在原來位置
B．靠近透鏡
C．遠(yuǎn)離透鏡．

Answer 1

分析 （1）掌握焦距的概念：從焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離；
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）①根據(jù)物距與焦距的關(guān)系分析成像性質(zhì)，與其他實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行比較；
②根據(jù)u=2f，v=2f，成倒立、等大的實(shí)像求得像距；
③分析物距和焦距的關(guān)系，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．u＜f，成正立、放大的虛像，據(jù)此得出結(jié)論；
（4）明確有近視鏡片和拿走近視鏡片對(duì)像的影響，然后根據(jù)題干要求判斷如何移動(dòng)光屏才能移到清晰像的位置．

解答 解：
（1）由焦距的概念結(jié)合圖示可知，該凸透鏡的焦距f=10cm；
（2）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（3）①根據(jù)表中序號(hào)為2的數(shù)據(jù)可知，u=25cm＞2f，因此成成倒立、縮小的實(shí)像，與實(shí)驗(yàn)序號(hào)1的成像性質(zhì)相同；
②實(shí)驗(yàn)序號(hào)3中，物距u=20cm=2f，成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)像距v=20cm；
③實(shí)驗(yàn)序號(hào)5中，物距u=5cm＜f，應(yīng)成正立、放大的虛像．
（4）近視眼鏡片屬于凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，有近視眼鏡片時(shí)，凸透鏡所成的像會(huì)后移；
拿走近視眼鏡片后，凸透鏡所成的清晰的像應(yīng)該在光屏和透鏡之間，所以應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)，才能得到清晰的燭焰的像，故選B．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）①1；②20；③5；（4）B．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距、三種成像情況和應(yīng)用，是凸透鏡成像的重要知識(shí)點(diǎn)，一定要掌握．