Question

4．小明探究凸透鏡的成像規(guī)律，凸透鏡焦距是10cm，實(shí)驗(yàn)桌上備有凸透鏡和凹透鏡各一塊，必須先從中選出凸透鏡，請你幫他設(shè)計(jì)一種挑選方案：
（1）組裝并調(diào)整器材時(shí)，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上．
（2）當(dāng)蠟燭離凸透鏡15cm時(shí)，燭焰在屏上所成清晰的像是放大（放大/等大/縮�。�、倒立（正立/倒立）的實(shí)（實(shí)/虛）像，此時(shí)除記錄物距和像距．
（3）光屏上得到清晰的像后，將燭焰遠(yuǎn)離透鏡，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近（靠近/遠(yuǎn)離）透鏡的方向移動．
（4）將凸透鏡對著窗戶，移動光屏，屏上出現(xiàn)了窗外景物的像，像是倒立（正立/倒立）的，此時(shí)凸透鏡到光屏的距離約為10cm．
（5）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)小明將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡的位置先固定下來，巧合的是無論怎樣移動光屏，在光屏中心都只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑，原因是燭焰剛好在凸透鏡的焦點(diǎn)處．
（6）把凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像，如圖所示．若取下近視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏靠近（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）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）凸透鏡成像時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像；
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，具有物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)；
（4）當(dāng)物距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸透鏡的2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，像在凸透鏡的焦點(diǎn)附近；
（5）從凸透鏡焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后變?yōu)槠叫泄�，根�?jù)這個(gè)特點(diǎn)確定凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距；
（6）近視眼鏡是凹透鏡，對光有發(fā)散作用；遠(yuǎn)視鏡是凸透鏡，對光有會聚作用．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要求將蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，并且調(diào)整三者的高度，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的中央位置．
（2）凸透鏡焦距為10cm，物距為15cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像；為了比較像距和物距的大小關(guān)系，還要記錄物距和物距；
（3）蠟燭向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動，物距增大，則應(yīng)減小像距，使光屏靠近凸透鏡；
（4）用這個(gè)凸透鏡去觀察窗外遠(yuǎn)處的景物，此時(shí)物距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸透鏡的2倍焦距，移動光屏，屏上出現(xiàn)的窗外景物的倒立、縮小的實(shí)像，像在凸透鏡的焦點(diǎn)附近，此時(shí)凸透鏡到光屏的距離約為10cm；
（5）燭焰放在了凸透鏡的焦點(diǎn)上，燭焰射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后成為一束平行光線，在光屏上形成一個(gè)和凸透鏡口徑相同的光圈；
（6）本題中的凸透鏡相當(dāng)于人眼的晶狀體，給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，光線發(fā)散，此時(shí)光屏上能成一清晰的像，若“取下”近視眼鏡，光線會提前會聚，為使光屏上的像清晰，在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下，將光屏靠近透鏡移動．
故答案為：（1）主光軸；（2）放大；倒立；實(shí)；像距；（3）靠近；（4）倒立；10；（5）燭焰剛好在凸透鏡的焦點(diǎn)處；（6）靠近．

點(diǎn)評 此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系及其應(yīng)用，其中物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)在分析成像特點(diǎn)及物距、像距的變化上特別簡便．