Question

3．小明和同學(xué)利用桌上兩個(gè)玻璃凸透鏡（A、B）探究凸透鏡成像的規(guī)律，A、B兩凸透鏡的焦距分別為10cm和20cm：

（1）小明將其中一塊凸透鏡放在光具座上，當(dāng)凸透鏡及光屏的位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像．由圖可知他選擇的凸透鏡為A（選填“A”或“B”），此時(shí)在光屏上的像是燭焰像應(yīng)是放大（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像，日常生活中利用這一原理制成的器件是投影儀（選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”）；
（2）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整凸透鏡、光屏和燭焰的高度，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，目的是使像成在光屏中央；
（3）為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該較暗（選填“較暗”或“較亮”）一些，隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，蠟燭越燒越短，將會發(fā)現(xiàn)光屏上的像向上（選填“上”或“下”）移動；
（4）為了探究近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因，小明和同學(xué)課后利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成凹、凸形狀可改變的液體透鏡．當(dāng)蠟燭、光屏和液體透鏡如圖放置，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像，用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，發(fā)現(xiàn)光屏上的燭焰像模糊了，①若把蠟燭逐漸靠近凸透鏡時(shí)，光屏上的像又清晰了，說明液體透鏡注水后，成的像將靠近（選填“靠近”、“遠(yuǎn)離”）凸透鏡；②若蠟燭不移動，在燭焰和液體透鏡之間加一個(gè)焦距合適的凹透鏡（填凸透鏡或凹透鏡），光屏上也能得到清晰的像．此實(shí)驗(yàn)說明了近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼的成因．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡的凸面大小確定選擇的是哪個(gè)凸透鏡；
（2）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)“三心同高”，且物體經(jīng)過凸透鏡所成實(shí)像與物體位于凸透鏡兩側(cè)；
（3）因?yàn)橐�觀察燭焰在光屏上所成的像，所以實(shí)驗(yàn)環(huán)境越暗，觀察效果越好；根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像的原理，物體相對于凸透鏡向下移動，則像向上移動．
（4）當(dāng)u＞v時(shí)，光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)像；凸透鏡越凸，折射能力越強(qiáng)，其焦距越小，當(dāng)凸透鏡成像時(shí)，凸透鏡變凸，則成的像靠近凸透鏡，要使像成在原來的位置，則應(yīng)在凸透鏡和發(fā)光體之間放一凹透鏡．

解答 解：（1）由圖可知：u=15cm，v=30cm，成實(shí)像，說明物距大于一倍焦距，即凸透鏡的焦距小于15cm，可知他選擇的凸透鏡的焦距為10cm；
由凸透鏡成像規(guī)律可知：此時(shí)的像是倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀；
（2）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、蠟燭和光屏三者的中心大致在同一高度；其中最方便合理的調(diào)整方法是把蠟燭、透鏡和光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開；
（3）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)的環(huán)境應(yīng)該較暗一些；由于凸透鏡成倒立的實(shí)像，所以蠟燭燒短后，光屏上燭焰的像將向上移動；
（4）用注射器向水凸透鏡里加水，使凸透鏡變凸，由于凸透鏡折射能力變強(qiáng)，由于凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，若把蠟燭逐漸靠近凸透鏡時(shí)，光屏上的像又清晰了，說明注水使像距變小了；
或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個(gè)適當(dāng)?shù)陌纪哥R，對光線起發(fā)散作用，使像成在原來的位置，這是近視眼的矯正原理．
故答案為：（1）A；放大；投影儀；（2）使像成在光屏中央；（3）較暗；上；（4）靠近；凹透鏡；近視．

點(diǎn)評 此題考查了有關(guān)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，對于焦距的概念、凸透鏡對光線的作用及近視眼與遠(yuǎn)視眼的矯正經(jīng)常與成像規(guī)律結(jié)合出題．