Question

9．如圖1所示，京京做做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗．
（1）他有好幾個凸透鏡，但均不知焦距．請你幫他設(shè)計一個測量凸透鏡焦距的方案：正對著太陽光，找到最小最亮的光斑，測量出透鏡中心到光斑的距離．
（2）如圖1所示，當他把蠟燭放在A位置時，光屏應(yīng)向M點的右（左/右）側(cè)移動，才能接收到一個清晰的像；要使所成的像更大些，他應(yīng)把蠟燭向A點的右（左/右）側(cè)移動，同時使光屏離凸透鏡更遠（遠/近/不變）一些．若固定光屏的位置于M點不動，要使光屏上得到一個清晰的像，他應(yīng)把蠟燭向A點的左（左/右）側(cè)移動．
（3）實驗中，當京京用白紙遮掉凸透鏡的上半部分時，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．成像情況像不受任何影響
（4）在上一步實驗獲得清晰的像后，小明取了一付近視眼鏡放在凸透鏡前，如圖2所示，觀察到光屏上的像變模糊了，此時要使光屏上成清晰的像，應(yīng)該將光屏向右 移（選填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡的焦距指的是焦點到光心的距離，可以利用平行光聚焦法來測量凸透鏡的焦距．
（2）凸透鏡成實像時，符合以下規(guī)律：當物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，像距大于二倍焦距，成倒立放大的實像；當物距大于二倍焦距時，像距小于二倍焦距大于一倍焦距；且物近像遠像變大，物遠像近像變�。�根據(jù)這個規(guī)律可以調(diào)節(jié)光屏和蠟燭的調(diào)節(jié)方向．當物距小于一倍焦距時，物體成正立放大的虛像，并且物體距離凸透鏡越近，所成的虛像越�。�
（3）蠟燭的每個點發(fā)出的無數(shù)條光線經(jīng)過凸透鏡的各個部位而成像在另一側(cè)的光屏上．
（4）要解決此題，需要知道近視鏡是凹透鏡，凹透鏡有發(fā)散光線的作用．

解答 解：（1）在光具座上放好凸透鏡和光屏，讓太陽光通過凸透鏡，通過調(diào)整光屏的位置，直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的亮點即焦點，讀出焦點到透鏡的距離即為該凸透鏡的焦距．
（2）蠟燭放在A位置時，此時物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時的像距大于二倍焦距，根據(jù)光屏現(xiàn)在的位置可知，要向右移動光屏，才能確保像距大于二倍焦距；
根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，物近像遠像變大，要使像變大，就要使物距減小，同時增大像距，因此要使蠟燭靠近凸透鏡的方向即向右移動，同時要增大像距，即光屏離凸透鏡更遠一些；
光屏位置不動，此時的像距在一倍焦距和二倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時對應(yīng)的物距大于二倍焦距，所以蠟燭要向遠離凸透鏡的方向即向左移動；
B點的位置小于一倍焦距，成正立放大的虛像．
（3）如下圖所示，蠟燭上的某一點發(fā)出無數(shù)條光線（只畫出了四條）經(jīng)過凸透鏡后成像在光屏上，當遮住凸透鏡的上半部分時，蠟燭發(fā)出的光線1、2給擋住了，但仍有光線3、4通過凸透鏡的下半部分而照在光屏上成像．只不過是通過的光線減少，圖象的亮度變暗．故選C．

（4）小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，由于近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，所以通過凸透鏡的光線比以前會聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需將光屏遠離凸透鏡，即將光屏向右移動．
故答案為：（1）正對著太陽光，找到最小最亮的光斑，測量出透鏡中心到光斑的距離；（2）右；右；遠；左；（3）C；（4）右．

點評 此題探究了凸透鏡成像的規(guī)律，特別注意成像特點與物距之間的關(guān)系．同時考查了凹透鏡對光線的發(fā)散作用．