Question

【題目】如圖所示是小華探究“凸透鏡(f=12cm)成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)前他將燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的_______上．

下表是小華通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄的幾組數(shù)據(jù)．

（1）在第3次實(shí)驗(yàn)中，為得到清晰的像，像距應(yīng)為____cm，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所成的像是____(倒立/正立)、____(縮小/等大/放大)的實(shí)像．

（2）分析表中數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)成倒立實(shí)像的大小與____（焦距/像距/物距）有關(guān)．

（3）當(dāng)光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像時(shí)，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應(yīng)將蠟燭______透鏡，將光屏______（靠近/遠(yuǎn)離）透鏡．

（4）將蠟燭稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移動(dòng)光屏，則應(yīng)將光屏________（遠(yuǎn)離/靠近）凸透鏡；②若不移動(dòng)光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個(gè)焦距合適的________（凸/凹）透鏡．

（5）小華測(cè)焦距f時(shí)，將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑時(shí)，測(cè)得光斑到透鏡的距離為L，將白紙?jiān)倏拷�透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則L______f（大于/等于/小于）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸逐漸從透鏡處遠(yuǎn)離透鏡過(guò)程中，紙上的光斑大小將______．

A.一直變大 B.一直變小 C.先變大后變小 D.先變小后變大

（6）小剛和小陽(yáng)在探究“凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律”時(shí)，分別使蠟燭和光屏同時(shí)在光具座上不停地左右移動(dòng)，但一直沒(méi)能在光屏上看到燭焰所成的清晰的像．你認(rèn)為他們應(yīng)該怎樣改進(jìn)？_________．

Answer 1

【答案】主光軸 24倒立放大物距靠近遠(yuǎn)離靠近凹大于D燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度，固定透鏡位置，先確定蠟燭到透鏡的距離(u>f)，再移動(dòng)光屏

【解析】實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)將燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的主光軸上，以保證像呈在光屏的中心。

（1）在第3次實(shí)驗(yàn)中，u=24cm=2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、等大的實(shí)像，v=24cm；第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的實(shí)像；

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知，u＞f時(shí)，成倒立、實(shí)像，且實(shí)像的大小與物距u有關(guān)；

（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，當(dāng)光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像時(shí)，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應(yīng)將蠟燭靠近透鏡，將光屏遠(yuǎn)離透鏡；

（4）將蠟燭稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變模糊．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移動(dòng)光屏，則應(yīng)將光屏靠近凸透鏡；②凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用．因此若不移動(dòng)光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個(gè)焦距合適的凹透鏡，可以使光線推遲會(huì)聚；

（5）將白紙?jiān)倏拷�透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，說(shuō)明開(kāi)始光屏在焦點(diǎn)后，后一次在焦點(diǎn)前，即L大于f；將發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L處時(shí)，可以認(rèn)為是平行光，拿一張白紙?jiān)谒�的另一�?cè)從透鏡處緩慢遠(yuǎn)離透鏡，在白紙上的光斑會(huì)逐漸會(huì)聚，所以光斑變小，當(dāng)白紙上在凸透鏡的焦點(diǎn)上時(shí)光斑最小，再緩慢遠(yuǎn)離透鏡時(shí)會(huì)聚的光就開(kāi)始發(fā)散，所以光斑又變大。

（6）失敗的原因可能有二個(gè)：一是燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心不在同一高度；二是根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)物體位于1倍焦距處時(shí)不成像，位于一倍焦距以內(nèi)時(shí)，所成的像是虛像，所以不會(huì)在光屏上呈現(xiàn)；正確的操作是：燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度；固定好凸透鏡在某一位置，然后將蠟燭放在焦點(diǎn)以外，移動(dòng)光屏去承接燭焰所成的像。