Question

【題目】凸透鏡是初中物理中常見(jiàn)的光學(xué)器材，小明所在的實(shí)驗(yàn)小組對(duì)凸透鏡進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)．

（1）他們決定先從測(cè)凸透鏡的焦距開始，如圖甲所示：

①在光屏中央畫一個(gè)與凸透鏡直徑相同的圓，找出圓心O'.

②將光源、凸透鏡和光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使光源、凸透鏡光心和_____在同一水平直線上.

③固定凸透鏡的位置，將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動(dòng)，直到光屏上的光斑_____，就可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距.

④為了驗(yàn)證測(cè)出的焦距值是否準(zhǔn)確，小明提出可以左右移動(dòng)光屏，若光屏上的光斑大小不變，則測(cè)出的焦距準(zhǔn)確.若向右移動(dòng)光屏，光斑變大，說(shuō)明本次測(cè)出的凸透鏡的焦距比真實(shí)值_____.

（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中

①他們調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣調(diào)整的目的是為了_____．

②隨著蠟燭越燒越短，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，應(yīng)把凸透鏡向_____（選填“上”或“下”）調(diào)節(jié)．

③為了使光源更加穩(wěn)定，小明用發(fā)光二極管按“F”字樣拼裝在不透明的紙板上替代燭焰，使“F”正立面對(duì)凸透鏡，如圖乙所示，給二極管通電，移動(dòng)光屏至圖示位置，此時(shí)恰從M處看到光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像，此像是倒立_____（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像，像的形狀是圖丙中的_____（填寫序號(hào)）

④在上一步實(shí)驗(yàn)獲得清晰的像后，小明取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前，要使光屏上還能成清晰的像，可將光屏_____透鏡或?qū)⑾灎T向_____透鏡（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）．

Answer 1

【答案】O’（光屏中心） 與圓重合 小 使像成在光屏中央 下 放大 C 遠(yuǎn)離 遠(yuǎn)離

【解析】

（1）題中方法測(cè)量焦距的原理：光源在焦點(diǎn)上時(shí)，經(jīng)凸透鏡折射后的光線平行射出；

（2）因?yàn)檫^(guò)光心的光線傳播方向不變，所以只有光源、凸透鏡光心和光屏的中心在同一水平線上才能正常進(jìn)行測(cè)量或?qū)嶒?yàn)；

（3）因?yàn)閳A圈和凸透鏡是等大的，所以當(dāng)光斑和圓圈重合時(shí)說(shuō)明折射光線是平行的；

（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，上下左右都是顛倒的；

（5）近視眼鏡是凹透鏡鏡，會(huì)使成像延后，最后一空根據(jù)物遠(yuǎn)像近，進(jìn)行判斷。

（1）②因?yàn)檫^(guò)光心的光線傳播方向不變，所以將光源、凸透鏡和光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使光源、凸透鏡光心和O’（光屏中心）在同一水平直線上，才能進(jìn)行測(cè)量；

③光源在凸透鏡焦點(diǎn)上時(shí)，經(jīng)折射后的光線平行射出，此時(shí)光斑大小與凸透鏡大小相同，所以將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動(dòng)，直到光屏上的光斑與圓重合，此時(shí)才可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距；

④左右移動(dòng)光屏，若光屏上的光斑大小不變，說(shuō)明折射光線平行，則測(cè)出的焦距準(zhǔn)確.若向右移動(dòng)光屏，光斑變大，即光線是發(fā)散的，說(shuō)明光源在焦距以內(nèi)，故本次測(cè)出的凸透鏡的焦距比真實(shí)值��；

（2）①因?yàn)檫^(guò)光心的光線傳播方向不變，所以調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣像才能成在光屏中央；

②隨著蠟燭越燒越短，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，由像、物體、凸透鏡光心在一條直線上可知，應(yīng)把凸透鏡向下調(diào)節(jié)；

③從M處看到光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像，光屏上呈現(xiàn)一定是實(shí)像，且是倒立的，圖丙中AB像不完整，不正確，D像上下顛倒，但左右沒(méi)有顛倒，不正確，C像，上下左右都是相反的，正確，能看出此時(shí)像是放大的，即此像是倒立放大的像；

④取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前，因?yàn)榻�視眼鏡是凹透鏡鏡，對(duì)光線起發(fā)散作用，會(huì)使成像延后，即像距變大了，所以要使光屏上還能成清晰的像，可將光屏遠(yuǎn)離透鏡；根據(jù)物遠(yuǎn)像近的規(guī)律，也可以將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，此時(shí)像距變小，像會(huì)重新變清晰。