Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，其中凸透鏡的焦距為15cm．
（1）發(fā)光體“F”、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖1所示，他們發(fā)現(xiàn)在光屏上無(wú)法找到“F”的像．此時(shí)應(yīng)該將光屏向下調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏中心位于凸透鏡的主光軸上．

（2）調(diào)整好后，他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)在坐標(biāo)紙上記錄發(fā)光體“F”與光屏上像的位置和大小，如圖2（用帶箭頭的線(xiàn)段表示物或像，A'、B'分別表示蠟燭在A(yíng)、B處所成像的位置和大�。�．在圖2中，蠟燭在A(yíng)、B位置時(shí)光屏上能得到清晰的像，生活中利用這個(gè)成像特點(diǎn)制成了投影儀（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（3）當(dāng)他們把蠟燭放在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，原因是像距太大超出了光具座的長(zhǎng)度范圍．為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們根據(jù)學(xué)過(guò)的眼球和視力矯正的知識(shí)，采用了以下兩種方法：
方法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換焦距小于15cm（選填“大于”或“小于”）凸透鏡；
方法二：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)遠(yuǎn)視眼鏡（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）．
（4）當(dāng)光屏上成清晰的像時(shí)，保持發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，取一只與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來(lái)的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，所成的像與原來(lái)的像相比，你可觀(guān)察到的變化是像比原來(lái)暗．

Answer 1

分析 （1）做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前，為使像成在光屏的中央，要調(diào)整發(fā)光體、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，據(jù)此分析回答；
（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；有要可能發(fā)光體在焦點(diǎn)上，成為平行光不成像；有可能像距太大，超出了光具座的長(zhǎng)度范圍；結(jié)合本題具體分析；
針對(duì)上面的問(wèn)題針對(duì)如何減小像距分析；
（4）用焦距相同、鏡面直徑較小的凸透鏡，發(fā)光體發(fā)出的光透過(guò)凸透鏡的光線(xiàn)少，據(jù)此分析變化．

解答 解：（1）做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整發(fā)光體、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，使像成在光屏的中央，故此時(shí)應(yīng)該將光屏向下調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏中心位于凸透鏡的主光軸上．
（2）凸透鏡的焦距為15cm，從圖2中可以看出，蠟燭在A(yíng)，B位置時(shí)，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是投影儀；
（3）由圖可知，蠟燭在C處時(shí)，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，像距v＞2f，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，是由于此時(shí)像距太大超出了光具座的長(zhǎng)度范圍；
方法一：在物距不變的情況下，凸透鏡的焦距越小，對(duì)光線(xiàn)的會(huì)聚作用越強(qiáng)，像距越小，故可保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換焦距小于15cm的凸透鏡；
方法二：因遠(yuǎn)視鏡為凸透鏡，對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，故可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)遠(yuǎn)視眼鏡，使光線(xiàn)提前會(huì)聚，即像距減小了．
（4）用另一只與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來(lái)的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)凸透鏡的光線(xiàn)變少，所成的像與原來(lái)的像相比，比原來(lái)暗．
故答案為：（1）下；主光軸；（2）投影儀；（2）像距太大超出了光具座的長(zhǎng)度范圍；小于；遠(yuǎn)視；（4）像比原來(lái)暗．

點(diǎn)評(píng) 本題探究“凸透鏡成像規(guī)律”，考查器材的調(diào)試、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用、對(duì)常見(jiàn)反�，F(xiàn)象的分析、遠(yuǎn)視鏡對(duì)光線(xiàn)的作用及對(duì)比焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡對(duì)光線(xiàn)的不同作用，有一定難度．