Question

19．小明同學(xué)在探究凸透鏡成像的實驗中
（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖甲所示的光路圖，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）如圖乙是小明“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置圖，如果你是他的合作者，請你幫他指出該裝置中的兩處錯誤：①蠟燭與凸透鏡位置放反了；②焰心、光心、屏心不在同一高度．
（3）錯誤改正后，小明將凸透鏡固定在50cm處，小明將點燃的蠟燭靠近凸透鏡，當燭焰移至35cm處，移動光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的實像，投影儀（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）應(yīng)用這一原理制成．
（4）在探究過程中，小明仔細觀察光具座，發(fā)現(xiàn)它所標最大刻度是100cm，他手邊現(xiàn)有焦距分別為10cm，30cm，40cm的凸透鏡，你認為選擇焦距為10cm的凸透鏡比較合適．
（5）在做完凸透鏡成像實驗后，小明把圖丙中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作是視網(wǎng)膜．給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，使燭焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像．若“取下”近視眼鏡，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，應(yīng)將光屏靠近透鏡（選填“遠離”“靠近）．

Answer 1

分析 （1）焦點到凸透鏡光心的距離就是凸透鏡的焦距；
（2）在組裝實驗器材時，凸透鏡應(yīng)放在蠟燭和光屏的中間，并保持三者的中心在同一高度；
（3）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，u＞2f，成倒立、縮小的實像，照相機根據(jù)這一原理制成的；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，幻燈機根據(jù)這一原理制成的；u＜f，成正立、放大的虛像，放大鏡依據(jù)的是這一原理．
（4）為了保證所成的實像都可以在光具座長度的范圍內(nèi)能用光屏呈接到，應(yīng)使光具座的長度大于凸透鏡的4倍焦距．
（5）人的眼睛視物原理相當于一架照相機，晶狀體相當于凸透鏡，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可做出相應(yīng)的解析．

解答 解：（1）讀圖可知，將一束平行光射向凸透鏡，在距光心10cm處得到一個最小最亮的光斑，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）如圖乙所以，該裝置中的兩處錯誤是①蠟燭與凸透鏡位置放反了，應(yīng)使凸透鏡放在蠟燭與光屏的中間；②焰心、光心、屏心不在同一高度．
（3）小明將凸透鏡固定在50cm處，小明將點燃的蠟燭靠近凸透鏡，當燭焰移至35cm處，此時物距u=50cm-35cm=15cm，在焦距與二倍焦距之間，移動光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的實像，投影儀就是應(yīng)用這一原理制成的．
（4）為了保證所成的實像都可以在光具座長度的范圍內(nèi)能用光屏呈接到，應(yīng)使光具座的長度大于凸透鏡的4倍焦距，由于光具座的最大刻度是100cm，故在焦距分別為10cm，30cm，40cm的凸透鏡中，只能選擇焦距為10cm的凸透鏡才合適．
（5）人的眼睛視物原理相當于一架照相機，晶狀體相當于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏．近視鏡是凹透鏡，對光有發(fā)散作用，給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，相當于光發(fā)散了一些．若取下近視眼鏡，光會比原因會聚一些，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，應(yīng)將光屏靠近透鏡．
故答案為：（1）10；（2）①蠟燭與凸透鏡位置放反了；②焰心、光心、屏心不在同一高度；（3）放大；投影儀；（4）10cm；（5）靠近．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律實驗，考查了焦距的測量及實驗器材的調(diào)節(jié)，掌握成像特點及物距、像距之間的關(guān)系及應(yīng)用，同時自己做一些總結(jié)，更有利于對成像規(guī)律的理解和掌握．