Question

13．如圖所示，小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）他將凸透鏡正對(duì)太陽光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距約是10cm．
（2）他把蠟燭、凸透鏡和光屏放置在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，他還應(yīng)調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在同一水平高度．
（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡18cm處時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像（填寫像的性質(zhì)）；投影儀 （填光學(xué)儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的．
（4）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小明用白紙遮擋住凸透鏡的上半部分時(shí)，光屏上成像的情況是C
A．只出現(xiàn)燭焰的上半部分的像                     B．只出現(xiàn)燭焰的下半部分的像
C．仍然是完整的像，只是變暗些                   D．成像情況不受任何影響
（5）蠟燭隨著燃燒而變短，光屏上成的像將向上 （上或下）移動(dòng)．由于影響到了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，這時(shí)最合理的調(diào)整是C
A．只需將凸透鏡向下移動(dòng)些                        B．只需將光屏向上移動(dòng)些
C．將凸透鏡和光屏向下移一些                      D．以上均可
（6）如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．在此過程中像的大小變化情況是變�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距定義即可解答此題．
（2）要使像成在光屏的中央位置，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度．
（3）凸透鏡成像時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
（4）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像．當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像．
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會(huì)向上移動(dòng)．
要使像成在光屏的中央位置，可以使蠟燭向上移動(dòng)，或凸透鏡向下移動(dòng)，或光屏向上移動(dòng)，都能使像成在光屏的中央位置．
（6）凸透鏡成像中，“物近像遠(yuǎn)，像變大”．

解答 解：
（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；
（2）點(diǎn)燃蠟燭后，應(yīng)調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在同一水平高度，才能使像成在光屏中央；
（3）燭焰放在距凸透鏡18cm處時(shí)，凸透鏡的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；
（4）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗．
（5）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會(huì)向上移動(dòng)．
為了使下面是實(shí)驗(yàn)更方便操作，更合理是操作是把蠟燭升高，或凸透鏡和光屏同時(shí)調(diào)低．
（6）蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，物距變大，像距變小，像變小，要得到清晰的像，應(yīng)減小像距，使光屏靠近透鏡．
故答案為：
（1）10；
（2）同一水平高度；
（3）倒立；放大；投影儀；
（4）C；
（5）上；C；
（6）靠近；變�。�

點(diǎn)評(píng) 探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一直線和在同一高度，像都能成在光屏的中央位置，但是蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一直線上，每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，都要調(diào)整三者的高度，給實(shí)驗(yàn)帶來很大的麻煩．凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，不需要每一次實(shí)驗(yàn)都調(diào)節(jié)，簡化實(shí)驗(yàn)，三者中心在同一高度是最合理的．