Question

11．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小明選用了一塊焦距為10cm的凸透鏡．

（1）小明按照?qǐng)D甲組裝好實(shí)驗(yàn)器材，在只移動(dòng)透鏡的情況下，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)燭焰都不能在光屏上成清晰的像，造成上述現(xiàn)象的原因是蠟燭和光屏間距離較�。�
（2）如圖乙所示，燭焰能在光屏上成清晰的像，此像是倒立、放大（填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，利用這一成像規(guī)律可以制成投影儀．如果撤去光屏，人眼在圖乙所示的位置能（填“能”或“不能”）直接看到燭焰的實(shí)像．
（3）保持凸透鏡的位置不變，小明將圖乙中蠟燭與光屏的位置對(duì)調(diào)后，發(fā)現(xiàn)在光屏上還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)清晰的像，這是因?yàn)樵谡凵洮F(xiàn)象中，光路是可逆的．看著“對(duì)調(diào)”后光屏上的像，小明想到了眼睛的成像原理，為了解釋近視眼形成的原因，小明應(yīng)該用焦距小于（填“大于”或“小于”）10cm的凸透鏡來(lái)替換原來(lái)的凸透鏡．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中像距和物距的關(guān)系，當(dāng)u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)v=2f；
（2）當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，成倒立放大實(shí)像；應(yīng)用于投影儀．
（3）凸透鏡成像中，當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，f＜v＜2f．當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．知道光路是可逆的．
近視眼成因：眼球晶狀體的曲度過(guò)大，遠(yuǎn)處物體反射來(lái)的光線通過(guò)晶狀體折射后形成的物像，就會(huì)落在視網(wǎng)膜的前方造成近視眼．

解答 解：（1）由圖甲可知，此時(shí)u=2f，在只移動(dòng)透鏡的情況下，當(dāng)物距u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)v=2f，但光屏的位置就不符合v=2f；
當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)v＞2f，同樣光屏的位置也不符合v＞2f；因此都不能在光屏上成清晰的像．要想在光屏上得到像，就得將光屏遠(yuǎn)離透鏡，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蠟燭和光屏間距離較�。�
（2）由圖乙可知此時(shí)物距為u=30cm-18cm=12cm，這時(shí)，2f＞u＞f，成倒立放大實(shí)像，利用這一成像規(guī)律可以制成投影儀．當(dāng)撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物體的實(shí)像；
（3）蠟燭與凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立的、放大的實(shí)像．接下來(lái)保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對(duì)調(diào)后，則蠟燭與凸透鏡的距離在二倍焦距以外，在光屏上還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像，這是因?yàn)楣庠谡凵鋾r(shí)光路是可逆的．
因?yàn)榻�視眼的原因是：晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長(zhǎng)，因此來(lái)自遠(yuǎn)處點(diǎn)的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前，所以小明應(yīng)該用焦距小于10cm的凸透鏡來(lái)替換原來(lái)的凸透鏡．
故答案為：（1）蠟燭和光屏間距離較��；（2）放大；投影儀；能；（3）可逆；小于．

點(diǎn)評(píng) 此題主要探究凸透鏡成像的規(guī)律，一定要掌握物體、像、物距、像距之間的大小關(guān)系，并做到舉一反三．