Question

13．初級(jí)中學(xué)八（1）班的小剛同學(xué)想探究凸透鏡的成像規(guī)律．實(shí)驗(yàn)桌上有A、B、C三個(gè)透鏡，焦距分別為8cm、30cm、未知，光具座如圖所示．

（1）做“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，放好一起，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏使它們的中心同一高度，其目的是使像呈在光屏的中央．
（2）小剛想探究凸透鏡成像規(guī)律，應(yīng)選擇A（A、B）凸透鏡，實(shí)驗(yàn)過程中他將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡25cm處，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，則該像是倒立的、縮小的實(shí)像．
（3）小剛將凸透鏡C固定在光具座的50cm刻度處，當(dāng)燭焰在光具座的30cm刻度線和40cm刻度線之間時(shí)，燭焰的像是倒立的、放大的實(shí)像；當(dāng)燭焰在光具座的0cm刻度線和30cm刻度線之間時(shí)，燭焰的像是倒立的、縮小的實(shí)像；由此可以判斷燭焰在光具座的45cm刻度線上時(shí)，燭焰的像是正立、放大的虛像．
（4）把圖中的凸透鏡看做眼睛的晶狀體，光屏看成視網(wǎng)膜．給“眼睛”帶上遠(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，為使光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡．

Answer 1

分析 （1）在做凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像能呈在光屏的中心．
（2）根據(jù)成實(shí)像時(shí)蠟燭與光屏的最小距離分析；物距大于二倍焦距時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像；
（3）物距小于焦距時(shí)，成正立、放大的虛像．物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像．物距等于二倍焦距時(shí)，成倒立、等大、實(shí)像．物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像．
（4）遠(yuǎn)視鏡是凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用，成的像會(huì)比沒有遠(yuǎn)視鏡靠近凸透鏡，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)分析光屏的調(diào)節(jié)方向．

解答 解：（1）為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果，能使像呈在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上．
（2）探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，分別要使物距小于f、大于f而小于2f、大于2f，而光具座的長(zhǎng)度為100cm．所以不能選擇f=50cm的凸透鏡B．應(yīng)選擇f=8cm的透鏡A．
將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡25cm處時(shí)，物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像；
（3）由圖知，凸透鏡在50cm處，當(dāng)燭焰在光具座上30cm到40cm刻線之間時(shí)，燭焰的像是放大、倒立的實(shí)像，說明此時(shí)蠟燭處于f和2f之間；當(dāng)燭焰在光具座上0cm到30cm刻線之間時(shí)，燭焰的像是縮小、倒立的實(shí)像，說明此時(shí)蠟燭在2倍焦距之外．所以當(dāng)物體在30cm處時(shí)，u=50cm-30cm=20cm為2倍焦距處．因此f=10cm．燭焰在光具座上45cm刻線處時(shí)，u=50cm-45cm=5cm＜f，所以成正立、放大的虛像．
（4）遠(yuǎn)視鏡是凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用，若取下遠(yuǎn)視眼鏡，則光線比原來發(fā)散，像會(huì)遠(yuǎn)離凸透鏡，所以應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離凸透鏡．
故答案為：（1）燭焰；凸透鏡；光屏；同一高度；使像呈在光屏的中央；（2）A；縮��；（3）正立；放大；虛；（4）遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，考查了焦距的概念及實(shí)驗(yàn)問題的分析，同時(shí)考查了遠(yuǎn)視眼眼鏡的特點(diǎn)．