Question

17．利用光具座探究凸透鏡成像的規(guī)律．
（1）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度．
（2）如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，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10.00cm（要求有估讀數(shù)字）．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，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，光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，此規(guī)律的應(yīng)用是照相機(jī)（舉一倒）．
（4）若用一個(gè)圓形黑紙（直徑比凸透鏡小一些）貼在凸透鏡中心，光屏上能否得到完整的像？能．
（5）當(dāng)把燭焰放在距凸透鏡5cm處時(shí)，能否在光屏上成像不能，原因是當(dāng)u＜f時(shí)，成正立放大的虛像，此時(shí)應(yīng)該在光屛（選填“蠟燭”或“光屏”）一側(cè)透過凸透鏡觀察像．
（6）老師要求她在凸透鏡不動(dòng)的情況下，在光屏上得到一個(gè)更大的實(shí)像，應(yīng)當(dāng)把蠟燭靠近（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡，同時(shí)把光屏遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡．
（7）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)．
（8）為了做進(jìn)一步的探究，凸透鏡和燭焰的位置保持不變，將一個(gè)眼鏡放在透鏡與燭焰之間，調(diào)節(jié)光屏遠(yuǎn)離凸透鏡得到了清晰的像，則此眼鏡可以用來矯正近視眼．
（9）拿走眼鏡，調(diào)節(jié)光屏重新得到清晰的像，保持凸透鏡和燭焰的位置不變，換用焦距為5cm凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)靠近（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，掌握焦距的概念，等于焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離；
（3）當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)v＞2f．利用其可制成幻燈機(jī)或投影儀．
（4）若將凸透鏡的一部分遮住，則凸透鏡仍能成完整的像，只是像比原來變暗．
（5）當(dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像；
（6）物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變��；
（7）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短了，根據(jù)過光心不改變方向，判斷透鏡的移動(dòng)方向．
（8）凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，發(fā)散作用使原來會(huì)聚成像的光線推遲會(huì)聚；
（9）凸透鏡的焦距越短，對(duì)光線的偏折本領(lǐng)越強(qiáng)，它會(huì)使原來會(huì)聚成像的光線提前會(huì)聚．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在光屏的中央位置．
（2）據(jù)圖可知，凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用；由圖知，焦距f=41.0cm-30cm=11.0cm；
（3）燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)，f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，其應(yīng)用是投影儀；
（4）若將凸透鏡的一部分遮住，由于通過凸透鏡的光線減少，則凸透鏡仍能成完整的像，只是像比原來變暗；
（5）當(dāng)把燭焰放在距凸透鏡5cm處時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，像與物體在凸透鏡的同一側(cè)，此時(shí)應(yīng)該在 光屏一側(cè)透過凸透鏡觀察像；
（6）老師要求她在凸透鏡不動(dòng)的情況下，在光屏上得到一個(gè)更大的實(shí)像，則像距要變大，物距要減��；
（7）蠟燭變短了，光屏上的像會(huì)向上移動(dòng)，要使像成在光屏的中央，根據(jù)過光心不改變方向，凸透鏡向下移動(dòng)，或光屏向上移動(dòng)．
（8）當(dāng)凸透鏡和燭焰的位置保持不變，將一個(gè)眼鏡放在透鏡與燭焰之間，調(diào)節(jié)光屏遠(yuǎn)離凸透鏡得到了清晰的像，由此可知，發(fā)散作用是使原來會(huì)聚成像的光線推遲會(huì)聚，所以這個(gè)眼鏡是凹透鏡，用它可以矯正近視眼；
（9）拿走眼鏡，調(diào)節(jié)光屏重新得到清晰的像，保持凸透鏡和燭焰的位置不變，換用焦距為5cm凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于此時(shí)凸透鏡的焦距更短，對(duì)光線的偏折本領(lǐng)更強(qiáng)，它會(huì)使原來會(huì)聚成像的光線提前會(huì)聚，所以為了使所成的像清晰的呈現(xiàn)在光屏上，應(yīng)將光屏靠近凸透鏡．
故答案為：
（1）同一高度；（2）10.00；（2）縮��；照相機(jī)；（4）能；（5）不能；當(dāng)u＜f時(shí)，成正立放大的虛像；光屛；（6）靠近；遠(yuǎn)離；（7）上；下；（8）近視；（9）靠近．

點(diǎn)評(píng) （1）根據(jù)光線過光心不改變方向，判斷像的移動(dòng)方向是很簡(jiǎn)單的方法．
（2）根據(jù)物距和焦距、像距和焦距、物距和像距，都能判斷凸透鏡成像的性質(zhì)和應(yīng)用．