Question

17．某小組同學(xué)用如圖甲的裝置“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”，其中凸透鏡的焦距為15cm，他們 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)在坐標(biāo)紙上記錄蠟燭與光屏上像的位置和大小，如圖乙（用帶箭頭的線段表示物或像，A'、B'分別表示蠟燭在A、B處像的位置）

（1）如圖甲所示，為了方便于觀察所成的像，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將燭焰中心、光屛中心調(diào)到凸透鏡的主光軸．
（2）從圖乙中可以看出，蠟燭在A、B位置時(shí)光屏上得到的都是倒立、放大的實(shí)像．
（3）和其他小組交流后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠟燭在距透鏡15cm～30cm之間時(shí)，像均成在透鏡另一側(cè)距透鏡30cm以外處．但是，當(dāng)它們把蠟燭放在C位置時(shí)，在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距太大．
（4）為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們采用了兩種做法：
做法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，這表明像距變小了，由此推斷更換的凸透鏡會(huì)聚光的能力較強(qiáng)，此透鏡焦距小于15cm（選填“大于”“小于”或“等于”）．
做法二：保持蠟燭和透鏡的位置不變，在蠟燭和透鏡之間再放置一個(gè)凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，由此實(shí)驗(yàn)聯(lián)系實(shí)際，類似于遠(yuǎn)視眼（選填“遠(yuǎn)視眼”或“近視眼”）的成因和矯正．

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央位置．
（2）當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；
（3）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上沒(méi)有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無(wú)法成在光屏上；有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．
（4）物體位于凸透鏡1倍焦距之內(nèi)時(shí)，成正立、放大的虛像，此時(shí)像距大于物距；
當(dāng)光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，這表明像是實(shí)像，此時(shí)物像異側(cè)，由此可知像距的變化；
凸透鏡會(huì)聚光的能力越強(qiáng)，焦距越短；
遠(yuǎn)視眼成因：眼球晶狀體的曲度過(guò)小，遠(yuǎn)處物體反射來(lái)的光線通過(guò)晶狀體折射后形成的物像，就會(huì)落在視網(wǎng)膜的后方造成的．遠(yuǎn)視矯正方法，需佩戴凸透鏡．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將燭焰中心、光屛中心調(diào)到凸透鏡的主光軸上，這樣像才能呈在光屏的中央位置；
（2）從圖中可以看出，蠟燭在A，B位置時(shí)，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；
（3）無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距接近于焦距，像距太大，不能成在光屏上，此時(shí)像距太大（或超出了光具座的長(zhǎng)度范圍）；
（4）保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，由此推斷更換的凸透鏡會(huì)聚光的能力較強(qiáng)，焦距變小，像距也變小，此透鏡焦距小于15cm．
產(chǎn)生遠(yuǎn)視眼的原因是，晶狀體太薄，折光能力太弱，焦距變大，近處的物體的像成在視網(wǎng)膜之后，因此遠(yuǎn)視眼看不清近處的物體，可以用凸透鏡的鏡片進(jìn)行矯正．
故答案為：（1）主光軸；（2）放大；（3）像距太大；（4）��；小于； 遠(yuǎn)視眼．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個(gè)方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④具體的應(yīng)用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容．