Question

15．在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中
（1）小明同學(xué)將凸透鏡對(duì)著太陽(yáng)光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)非最小的光斑，如圖甲所示，這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為10.0cm，若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距一定小于（大于/小于/大于或小于）10.0cm；
（2）小明把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)上，凸透鏡固定不動(dòng)，將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)的過(guò)程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小不變的光斑；
（3）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后觀察到光屏上出現(xiàn)如圖乙所示的情況，為得到完整的像，他可將凸透鏡向下調(diào)節(jié)；
（4）小明拿來(lái)一只眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，且靠近凸透鏡．結(jié)果光屏上原來(lái)清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)了適當(dāng)距離時(shí)，又觀察到清晰的像，由此分析，還可以只將蠟燭向遠(yuǎn)離（遠(yuǎn)離/靠近）凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離也能觀察到清晰的像，顯然這是近視（近視/遠(yuǎn)視）眼鏡．
（5）對(duì)于焦距相同的凸透鏡，一個(gè)物距應(yīng)該對(duì)應(yīng)唯一的像距，但從各組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為12.0cm時(shí)，有三個(gè)小組所測(cè)像距分別為23.0cm、24.0cm、26.0cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L(zhǎng)度測(cè)量誤差導(dǎo)致的．你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是光屏上的像沒(méi)有調(diào)到最清晰時(shí)就測(cè)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之后的，也可能是焦點(diǎn)之前的光斑，根據(jù)凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑一直變大可推斷焦點(diǎn)在光斑之前，從而判斷焦距；
（2）掌握凸透鏡對(duì)光的作用．知道從焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸．
（3）根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，判斷凸透鏡的移動(dòng)情況．
（4）近視眼鏡是凹透鏡，當(dāng)近視眼鏡靠近凸透鏡時(shí)，會(huì)聚能力減弱，使像呈在光屏的后方；近視眼的晶狀體變厚，會(huì)聚能力增強(qiáng)，像距減小，像呈在視網(wǎng)膜的前方；戴近視眼鏡使光線發(fā)散一些，使像距增大，使像呈在視網(wǎng)膜上．

解答 解：
（1）由于光斑到凸透鏡的距離為l0.0cm時(shí)，即像距為l時(shí)，紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之后的，也可能是焦點(diǎn)之前的光斑，所以凸透鏡的焦距f≠l0.0cm；若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑一直變大，說(shuō)明凸透鏡的焦點(diǎn)不在光斑之后，故焦點(diǎn)應(yīng)在光斑之前，因此f一定小于l0.0cm；
（2）小明所在的小組把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)上，所以此時(shí)經(jīng)過(guò)凸透鏡的光線將平行于主光軸，所以無(wú)論光屏怎樣移動(dòng)，都會(huì)在光屏上出現(xiàn)與凸透鏡等大的光斑；
（3）（3）如圖，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央，可以使蠟燭向上移動(dòng)，或把凸透鏡向下移動(dòng)，或把光屏向上移動(dòng)．
（4）只將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離時(shí)，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說(shuō)明物距不變，像距增大了，也就是眼鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，因此這只眼鏡是凹透鏡，即近視鏡，要使像變清晰還可以將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡．
（5）像的位置應(yīng)該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時(shí)候測(cè)量的．
故答案為：（1）小于；（2）大小不變的光斑；（3）下；（4）遠(yuǎn)離；近視；（5）光屏上的像沒(méi)有調(diào)到最清晰時(shí)就測(cè)量．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，同時(shí)考查了學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．在分析時(shí)要注意成像的特點(diǎn)與物距的關(guān)系，通過(guò)比較與焦距的關(guān)系，得出結(jié)論