Question

【題目】小明在實(shí)驗(yàn)室用蠟燭、凸透鏡、光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)．

（1）小明將透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，當(dāng)移動(dòng)光屏找到最小最亮的光斑時(shí)，如圖所示則該凸透鏡的焦距是___cm.

（2）小明將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡固定好位置后，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏中心都只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑，你認(rèn)為可能出現(xiàn)的原因應(yīng)該是_____．

（3）小明用該透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他把蠟燭放在如圖所示A位置時(shí)，光屏應(yīng)向M點(diǎn)的_____（選填“左”或“右”）側(cè)移動(dòng)，才能接收到一個(gè)清晰的像，該成像規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用是_____（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．

（4）近視眼的形成原因是：晶狀體較正常人眼更凸，導(dǎo)致晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚能力更_____（選填“強(qiáng)”或“弱”），所以近視眼用_____透鏡來(lái)矯正．

（5）小明用如圖所示的裝置在光屏上得到一個(gè)清晰的像C，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個(gè)焦距為f′的凸透鏡代替原來(lái)焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動(dòng)光屏使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像D，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)像D比像C變大了，則根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可以判斷f′與f大小關(guān)系是f′_____ f （填“大于”或“小于”或“等于”）；在光屏上得到清晰的像D之后，保持透鏡的位置不變將光屏向右移動(dòng)一小段距離，為在光屏上得到清晰的像，蠟燭應(yīng)向_____移動(dòng)； 由實(shí)驗(yàn)可知：當(dāng)用變焦照相機(jī)拍照時(shí)，如果想使被拍攝景物的像變大些，應(yīng)調(diào)節(jié)相機(jī)的焦距變_____些．

Answer 1

【答案】10.0燭焰在凸透鏡的焦點(diǎn)上右投影儀強(qiáng)凹大于右大于

【解析】（1）凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光時(shí)，光線平行于主光軸，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10.0cm；

（2）無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏中心都只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑，這說(shuō)明光通過(guò)凸透鏡后為平行光，所以蠟燭放在了凸透鏡的焦點(diǎn)上；

（3）由圖可知，把蠟燭放在圖乙所示A位置時(shí)，u=40cm-25cm=15cm，2f＞u＞f，則凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，此時(shí)像距v＞2f，所以光屏應(yīng)向M點(diǎn)的右側(cè)移動(dòng)，光屏上才能接收到一個(gè)清晰的像．該成像規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用是投影儀；

（4）近視眼的晶狀體比正常人眼更凸，導(dǎo)致晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚能力更強(qiáng)，因此像成在視網(wǎng)膜之前，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，因此近視者應(yīng)該佩帶凹透鏡，使光線推遲會(huì)聚，使像正好成在視網(wǎng)膜上，以便看清遠(yuǎn)處的物體；

（5）凸透鏡成像時(shí)，光屏上成的像都是倒立的實(shí)像．由圖可知，光屏上得到一個(gè)清晰的像A，是倒立縮小的實(shí)像，則焦距為f的凸透鏡：物體離凸透鏡30cm處，30cm＞2f，所以，15cm＞f，即f＜15cm．當(dāng)用另一個(gè)焦距為f′的凸透鏡代替原來(lái)焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，可以成倒立，縮小的實(shí)像，但這個(gè)像B比像A變大，那么像距比原來(lái)的像距也大了；由此可知焦距為f′的凸透鏡的焦距比原來(lái)凸透鏡的焦距要大；也可以成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)物距：2f＞u＞f，物體離凸透鏡30cm處，2f′＞30cm＞f′，所以焦距為f′的凸透鏡：30cm＞f′＞15cm，所以，焦距為f′的凸透鏡的焦距大于焦距為f的凸透鏡，即可以判斷f′與f大小關(guān)系是 f′＞f。保持透鏡的位置不變將光屏向右移動(dòng)一小段距離，則增大了像距，為在光屏上得到清晰的像，就要減小物距，則蠟燭應(yīng)向右（或透鏡）移動(dòng)，照相機(jī)和被拍照的物體保持不變時(shí)，照相機(jī)的焦距增大時(shí)（或變長(zhǎng)），物距相對(duì)減小，像距要增大，像會(huì)變大；照相機(jī)的焦距減小時(shí)，物距相對(duì)增大，像距要減小，像會(huì)變小，所以如果想使被拍攝景物的像變大些，應(yīng)調(diào)節(jié)相機(jī)的焦距變大些。