Question

9．某小組進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗：
（1）由圖甲可知，該透鏡的焦距是15cm．
（2）實驗前，要調(diào)節(jié)蠟燭火焰、透鏡和光屏中心在同一高度，目的是使像呈現(xiàn)在光屏中心．
（3）如圖乙所示，若在光屏上（光屏未畫出）得到清晰放大的實像，則燭焰應(yīng)位于透鏡左側(cè)a、b、c、d四點中的c點，此成像規(guī)律應(yīng)用在實際生活中的應(yīng)用是投影儀．
（4）小莉同學(xué)將自己的近時眼睛鏡片放在蠟燭與凸透鏡（靠近凸透鏡）之間（如圖丙所示），小明移動透鏡和光屏，直到在光屏上得到一個倒立縮小的清晰的像，將近視鏡片取下，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了，
①為了使屏上的像重新變得清晰，在不移動凸透鏡位置的前提下，小華應(yīng)將光屏向靠近（靠近/遠(yuǎn)離）透鏡方向移動．
②下列四個選項中，正確表示小莉同學(xué)近視眼成像和矯正情況的是B

A．乙　　甲　　　　　　　　　　　B．丙　　甲　　　　　C．乙　　丁　　　　　D．丙　　丁．
（5）實驗時，由于實驗時間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向上（選填“上”或“下”）方移動．
（6）王老師用發(fā)光二極管制作了一個“F”形光源（如圖甲）代替蠟燭，放在離透鏡30cm處，則光屏上得到的清晰像的形狀應(yīng)該是圖乙中的B（填序號）．

Answer 1

分析 （1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線會聚在焦點上，焦點到透鏡光心的距離為焦距；
（2）為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（3）u＞2f，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機和攝像機；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機和投影儀；u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡；
（4）①凹透鏡對光線有發(fā)散作用，能使光線的會聚點推遲延后；②近視眼是遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜的前方，需佩戴凹透鏡；
（5）根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，判斷蠟燭變短后，像的移動方向；
（6）當(dāng)u=2f時，v=2f，成倒立等大的實像．

解答 解：（1）由圖示可知，焦點到透鏡光心的距離等于焦距，所以f=60cm-45cm=15cm；
（2）實驗過程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央；
（3）蠟燭放在a點，u＞2f，成倒立、縮小的實像；蠟燭放在b點，u=2f，成倒立、等大的實像；蠟燭放在c點，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，制成了幻燈機或投影儀；
（4）①近視鏡是凹透鏡，對光線起了發(fā)散作用，因此去掉近視鏡后，光屏應(yīng)向左移動才能成清晰的像；
②近視眼是遠(yuǎn)處物體的像不能呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上，而是呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜的前方，因此需佩戴凹透鏡才能看清遠(yuǎn)處的物體，故選B；
（5）蠟燭變短后，燭焰的位置向下移動，根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，像的位置向上移動；
（6））“F”形光源代替蠟燭放在30cm刻度處，距離凸透鏡20cm，此時物距等于二倍焦距，故所成的像的性質(zhì)是正立、等大、實像，故B符合題意．
故答案為：（1）15；（2）同一高度；（3）c；投影儀；（4）靠近；B；（5）上；（6）B．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學(xué)生對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用．