Question

18．小明同學(xué)在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中
（l）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(shí)驗(yàn)裝置圖：如果你是他的合作者，請(qǐng)你幫他指出該裝置中的兩處錯(cuò)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(cuò)誤改正后，小明將凸透鏡固定在50cm處，小明將點(diǎn)燃的蠟燭放在10cm處，移動(dòng)光屏，在屏上得到清晰的倒立、縮小的實(shí)像．
（4）小明繼續(xù)將點(diǎn)燃的蠟燭靠近凸透鏡，當(dāng)燭焰移至35cm處，移動(dòng)光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像，投影儀（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）應(yīng)用這一原理制成．
（5）小明在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)物距在不斷的減小的過程中，成像性質(zhì)發(fā)生改變的兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是焦點(diǎn)和二倍焦點(diǎn)．
（6）小明仔細(xì)觀察光具座，發(fā)現(xiàn)它所標(biāo)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(rèn)為選擇焦距為10cm的凸透鏡比較合適．
（7）在做完凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)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?fàn)T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(yuǎn)離”“靠近”）．圖丁所示的四幅圖中，表示遠(yuǎn)視眼成像情況的圖是B，遠(yuǎn)視眼校正后成像情況的圖是D．

Answer 1

分析 （1）焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離就是凸透鏡的焦距；
（2）在組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，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）（4）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)根據(jù)這一原理制成的；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，幻燈機(jī)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．
（5）焦點(diǎn)是虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)，二倍焦點(diǎn)是放大的像和縮小的像的分界點(diǎn)；
（6）為了保證所成的實(shí)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．
（7）人的眼睛視物原理相當(dāng)于一架照相機(jī)，晶狀體相當(dāng)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(gè)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(cuò)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(diǎn)燃的蠟燭放在10cm處，則此時(shí)物距u=50cm-10cm=40cm＞2f，移動(dòng)光屏，在屏上得到清晰的倒立、縮小的實(shí)像．
（4）小明繼續(xù)將點(diǎn)燃的蠟燭靠近凸透鏡，當(dāng)燭焰移至35cm處，此時(shí)物距u=50cm-35cm=15cm，在焦距與二倍焦距之間，移動(dòng)光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是應(yīng)用這一原理制成的．
（5）當(dāng)物距在不斷的減小的過程中，成像性質(zhì)發(fā)生改變的兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是焦點(diǎn)和二倍焦點(diǎn)．其中，焦點(diǎn)是虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)，二倍焦點(diǎn)是放大的像和縮小的像的分界點(diǎn)．
（6）為了保證所成的實(shí)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．
（7）人的眼睛視物原理相當(dāng)于一架照相機(jī)，晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏．
近視鏡是凹透鏡，對(duì)光有發(fā)散作用，給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，相當(dāng)于光發(fā)散了一些．若取下近視眼鏡，光會(huì)比原因會(huì)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．
遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜后，要用凸透鏡來矯正，故圖丁所示的四幅圖中，表示遠(yuǎn)視眼成像情況的圖是B，遠(yuǎn)視眼校正后成像情況的圖是D．
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）縮�。�
（4）放大；投影儀．
（5）焦點(diǎn)；二倍焦點(diǎn)；
（6）10cm；
（7）光屏；靠近；B； D．

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