Question

5．如圖所示，小明用光具座（0-100cm）、蠟燭、兩個不同焦距的凸透鏡（甲、乙）和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：

（1）我們需要讓燭焰、凸透鏡甲、光屏的中心在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏中央；
（2）此凸透鏡甲的焦距是15cm，當(dāng)燭焰在圖一所示位置時，移動光屏可以在光屏上得到一個倒立、放大的實(shí)像．在照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類似的是投影儀；
（3）要使光屏上所成的像變小時，在不改變透鏡位置的情況下，可將燭焰向遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”，下同）凸透鏡方向移動，同時將光屏向靠近透鏡的方向移動．
（4）小明查資料發(fā)現(xiàn)物體距離凸透鏡足夠遠(yuǎn)時（大于10倍焦距），所成的像與透鏡間的距離就近似等于凸透鏡的焦距．他想用這種方法利用圖中的蠟燭和光具座來測量凸透鏡乙的焦距（焦距大約為5cm左右）．他應(yīng)該把蠟燭放在0cm處，光屏放在100cm處，然后調(diào)節(jié)凸透鏡，使光屏上的像最小最清晰．此時凸透鏡和光屏的距離就是凸透鏡乙的焦距．
（5））為了探究近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因，小明和同學(xué)課后利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成凹、凸形狀可改變的液體透鏡．當(dāng)蠟燭、光屏和液體透鏡如圖放置，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像，此燭焰像應(yīng)是縮�。ㄟx填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像．用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，發(fā)現(xiàn)光屏上的燭焰像模糊了，若把蠟燭逐漸靠近凸透鏡時，光屏上的像又清晰了，說明液體透鏡注水后，成的像將靠近（選填“靠近”、“遠(yuǎn)離”）凸透鏡，此實(shí)驗(yàn)說明了近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼的成因．

Answer 1

分析 （1）在探究凸透鏡成像的規(guī)律中，為了使像能夠成在光屏上，就要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．
（2）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，并了解其應(yīng)用．
凸透鏡成像規(guī)律：物距小于焦距成正立放大虛像，物像同側(cè)．應(yīng)用是放大鏡．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距．應(yīng)用是幻燈機(jī)、投影儀．
物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．應(yīng)用是照相機(jī)．
（3）根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)分析蠟燭及光屏的移動方向．
（4）在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使蠟燭在光具座的左端，光屏處于右端，凸透鏡在光屏的左側(cè)，光屏和凸透鏡的距離略大于焦距，接近一倍焦距的位置，如果光屏上能接到清晰的像，由于物距大于凸透鏡的10倍焦距，此時物距最大，像更接近焦點(diǎn)，能估測凸透鏡的焦距．
（5）當(dāng)u＞v時，光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)像；凸透鏡越凸，折射能力越強(qiáng)，其焦距越小，當(dāng)凸透鏡成像時，凸透鏡變凸，則成的像靠近凸透鏡，要使像成在原來的位置，則應(yīng)在凸透鏡和物體之間放一凹透鏡．

解答 解：（1）調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度的目的是為了使物體通過凸透鏡成的像能夠成在光屏的中心，便于觀察．
（2）由圖知，物距小于像距，所以成倒立、放大的實(shí)像．主要應(yīng)用是投影儀、幻燈機(jī)．
（3）要使光屏所成的像變小時，應(yīng)增大物距，并減小像距，所以燭焰遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏靠近凸透鏡；
（4）要使像更接近凸透鏡的焦點(diǎn)，物距大于凸透鏡的10倍焦距，物距越大，像越接近凸透鏡的焦點(diǎn)．所以把蠟燭放在光具座的左端0cm，光屏放在光具座右端100cm處，然后調(diào)節(jié)凸透鏡，使光屏上的像最小最清晰．此時凸透鏡和光屏的距離就是凸透鏡的焦距．
（5）由圖可知，此時u＞v，故成倒立、縮小的實(shí)像．
用注射器向水凸透鏡里加水，使凸透鏡變凸，由于凸透鏡折射能力變強(qiáng)，所以像將靠近透鏡，要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動．或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個適當(dāng)?shù)陌纪哥R，對光線起發(fā)散作用，使像成在原來的位置，這是近視眼的矯正原理．
故答案為：（1）使像成在光屏中央；（2）放大； 投影儀； （3）遠(yuǎn)離；靠近；（4）0；100；凸透鏡；光屏；（5）縮��；靠近； 近視；

點(diǎn)評 此題考查了有關(guān)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，對于焦距的概念、凸透鏡對光線的作用及近視眼與遠(yuǎn)視眼的矯正經(jīng)常與成像規(guī)律結(jié)合出題．