Question

在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中：
（1）在探究前，小明同學(xué)將凸透鏡對(duì)著太陽光，把透鏡逐漸向白紙移動(dòng)，直到太陽光在白紙上會(huì)聚到一點(diǎn)（圖1）．測量點(diǎn)到透鏡的距離的目的是______
（2）如圖2所示，用焦距為10cm的凸透鏡來探究成像規(guī)律，將蠟燭、凸透鏡、光屏依 次放在光具座上． 點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在______．

（3）當(dāng)燭焰距凸透鏡位于圖中刻度線位置時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像．
（4）把圖中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜．給“眼睛”戴上遠(yuǎn)視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像．若取下遠(yuǎn)視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏______（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡．
（5）在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，如果想探究凸透鏡所成的實(shí)像的左右是否也是顛倒的，你的方法是______．
（6）小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，蠟燭燃燒的越來越短，而光屏上的像會(huì)逐漸向______移動(dòng)．
（7）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，他發(fā)現(xiàn)像距v和物距u是一一對(duì)應(yīng)的，在如圖3所示的四個(gè)圖線中，能正確反映凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)該是______
（A）圖線A　�。˙） 圖線B　　（C）圖線C　�。―）圖線D．

Answer 1

解：（1）圖中，太陽光匯聚的一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，測量出焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即為凸透鏡的焦距．
故答案為：測量凸透鏡的焦距．
（2）如圖蠟燭、凸透鏡、光屏在同一直線上，為了使像呈在光屏的中央，燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度．
故答案為：光屏的中央．
（3）當(dāng)蠟燭位置位于50cm刻度線處時(shí)，u=12cm，即f＜u＜2f，成倒立、放大的實(shí)像；
故答案為：放大．
（4）把圖中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜．給“眼睛”戴上遠(yuǎn)視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像．若取下遠(yuǎn)視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離透鏡．這是因?yàn)椋和雇哥R是會(huì)聚透鏡，去掉凸透鏡的時(shí)候，光線會(huì)聚的弱，所以應(yīng)該使光屏遠(yuǎn)離透鏡．
故答案為：遠(yuǎn)離．
（5）我們可以通過改變燭焰的形狀，使其左右明顯不對(duì)稱．所以可以用嘴輕輕地向左側(cè)或右側(cè)吹氣，觀察像的擺動(dòng)情況．
故答案為：輕輕吹動(dòng)蠟燭，看燭焰擺動(dòng)的方向和它的像擺動(dòng)的方向．
（6）燃燒變短了，燭光點(diǎn)變低．我們看倒立的實(shí)像，蠟燭變短了，實(shí)像當(dāng)然也會(huì)變短．但是實(shí)像是倒立的，所以像的燭光點(diǎn)變高．
故答案為：上．
解：A、因?yàn)锳圖線中，物距和像距始終相等，不符合凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距的關(guān)系．故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律；
B、B圖線中，隨著物距的不斷增大，像距在不斷減小，不符合凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距的關(guān)系．故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律；
C、圖線C，當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為15cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，u=2f，v=2f，此時(shí)f=7.5cm，當(dāng)物距為35cm時(shí)，像距為5cm，代入+≠故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律；
D、圖線D，當(dāng)物距為10cm時(shí)，像距為10cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，u=2f，v=2f，此時(shí)f=5cm，當(dāng)物距為30cm時(shí)，像距為6cm，代入+=故本選項(xiàng)能正確反映凸透鏡成像規(guī)律．
故選D
分析：（1）要掌握利用太陽光簡單測量焦距的方法．使凸透鏡正對(duì)著太陽光，找到焦點(diǎn)，測量焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，即為焦距．
（2）為使像能完整成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上．
（3）解決此題要知道凸透鏡的成像規(guī)律f＜u＜2f，成倒立、放大的實(shí)像；
（4）凸透鏡物距不同時(shí)，成像的情況不同，以及物距減小，像距增大，像也增大．
（5）要知道凸透鏡成倒立的實(shí)像，像與物不僅左右相反，而且上下相反．在利用燭焰進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，上下相反可以直接看出．左右相反可以通過使火焰左右不同或發(fā)生變化來進(jìn)行驗(yàn)證．
（6）根據(jù)凸透鏡規(guī)律成的實(shí)像，都是倒立的來確定像的移動(dòng)方向．
（7）①首先看清圖象中的橫軸表示物距，縱軸表示像距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的u=2f時(shí)，物距v=2f，求出其焦距．
②凸透鏡成像時(shí)，像距、物距和焦距三者之間是有一定的聯(lián)系的，若用一個(gè)公式表示，就是：+=（其中u表示物距，v表示像距，f表示焦距），
③將ABCD4個(gè)圖線中的物距、像距數(shù)值，分別代入+=逐一分析即可得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：此題的最后一個(gè)小題對(duì)學(xué)生的要求比較高，第一，要求學(xué)生看懂圖象，第二要求學(xué)生根據(jù)圖象求出各自的焦距，第三，要求學(xué)生知道凸透鏡成像時(shí)，像距、物距和焦距三者之間的關(guān)系，即+=總之，此題難度較大，屬于難題．