Question

18．在用凸透鏡及相關(guān)器材進(jìn)行試驗(yàn)探究活動(dòng)中：

（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏組裝在光具座上，調(diào)整凸透鏡和光屏所在的兩個(gè)平面都與光具座的軌道（視為水平直線）垂直．
（2）各器材的位置如圖甲所示．此時(shí)屏上成倒立、縮小的實(shí)像．現(xiàn)將蠟燭向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)△S₁的距離，再移動(dòng)光屏為△S₂的距離將像找到，則△S₁大于（填“大于”或“小于”或“等于”）△S₂．
（3）取下光屏，用眼睛在光屏一側(cè)向透鏡方向觀察，要看到蠟燭的正立、放大的像，物距應(yīng)滿足說明條件？蠟燭和凸透鏡之間的距離在一倍焦距之內(nèi)
當(dāng)看到正立、放大的像后，要想看到更大的正立的像，應(yīng)將蠟燭向左移動(dòng)．
（4）將近視鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，如圖乙所示，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像．將近視鏡拿走后，光屏上的像變得模糊．為了使光屏上的像重新變得清晰，應(yīng)將蠟燭向凸透鏡方向移動(dòng)．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心將凸透鏡摔掉了一塊，剩余部分如圖丙所示．用這個(gè)透鏡做成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，各器材組裝正確，將光屏調(diào)到像點(diǎn)的位置，但光屏上的像沒有用完好透鏡成的像清楚，請說明其原因．在物距不發(fā)生改變的情況下，燭焰在光屏上所成的像的大小不變，只是透過的光線變少，像的亮度會(huì)變暗．

Answer 1

分析 要解決此題，需要掌握：
（1）凸透鏡成像中各器材的擺放要求，因?yàn)橐�使凸透鏡成像，所以應(yīng)使凸透鏡的面對著蠟燭，光屏的面對著凸透鏡，這樣才能使像成在光屏上．
（2）物體成倒立縮小的實(shí)像時(shí)，物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之間；且物距增大時(shí)，像距無限靠近一倍焦距．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像．
物體放在焦點(diǎn)之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像，物距越小，像距越小，虛像越�。�
（4）在有眼鏡時(shí)能成清晰的像，可看做是近視眼已矯正了，拿走后，就是近視眼的成因了，只能看清近處的物體．
（5）凸透鏡成像時(shí)，像的大小取決于物體與透鏡的距離、像與透鏡的距離關(guān)系，物距、像距不變的情況下，像的大小不會(huì)改變．

解答 解：（1）為了能使?fàn)T焰的光線通過凸透鏡，凸透鏡的表面應(yīng)對著燭焰，所以表面應(yīng)與光具座的軌道垂直，同時(shí)為了將像成在光屏上，光屏的表面應(yīng)對著凸透鏡．所以光屏應(yīng)與光具座的軌道垂直．
（2）由圖知：物體成的是倒立縮小的實(shí)像，那么物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之間．
此時(shí)，當(dāng)物距不斷增大時(shí)，像距會(huì)無限的靠近一倍焦距，但永遠(yuǎn)達(dá)不到一倍焦距處，因此物體向左移動(dòng)的幅度要大于像向左移動(dòng)的幅度；所以，△S₁ 大于S₂；
（3）如圖乙，看到倒立、放大的像，像和物在同側(cè)，所以蠟燭和凸透鏡之間的距離在一倍焦距之內(nèi)；
若希望看到更大的虛像，則物距增大，虛像越大，所以應(yīng)將蠟燭向左移動(dòng)．
（4）拿走眼鏡后，就是近視眼的成因：像成在了視網(wǎng)膜的前方，只能看清近處的物體．要想成清晰的像，應(yīng)減小物距，將蠟燭向凸透鏡靠近．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心將凸透鏡摔掉了一塊，在物距不發(fā)生改變的情況下，燭焰在光屏上所成的像的大小不變，只是透過的光線變少，像的亮度會(huì)變暗．
故答案為：（1）垂直；（2）大于；（3）蠟燭和凸透鏡之間的距離在一倍焦距之內(nèi)；左；（4）凸透鏡；（5）在物距不發(fā)生改變的情況下，燭焰在光屏上所成的像的大小不變，只是透過的光線變少，像的亮度會(huì)變暗．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律的了解和掌握，基礎(chǔ)性題目．