Question

2．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，固定凸透鏡的位置不動(dòng)，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范．當(dāng)他將蠟燭、凸透鏡和光屏調(diào)節(jié)到如圖甲1所示的位置時(shí)，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．

（1）此時(shí)的物距是40.0cm，這個(gè)像的成像原理與照相機(jī)填（“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）相同．若將蠟燭向右移動(dòng)少許，則應(yīng)將光屏向右 （選填“左”或“右”）移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像．
（2）若保持凸透鏡、光屏的位置不變，再在凸透鏡左側(cè)附近放置一個(gè)凸透鏡（圖中未畫出），這時(shí)需要將光屏向左 （選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像．
（3）燭焰成虛像時(shí)，人眼應(yīng)該從光屏 （填“燭焰”或“光屏”）一側(cè)向透鏡方向觀察．
（4）小明測(cè)出透鏡焦距為10cm，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明用該凸透鏡觀察小紅的眼睛，看到小紅的眼睛如圖甲2所示，則物距應(yīng)該滿足的條件是B
A．小于10cm                  B．大于10cm且小于20cm
C．等于20cm                  D．大于20cm
（5）小明在接下來的實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，物距u隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示，則像距v與t的大致變化關(guān)系為丙圖中的C．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f．此時(shí)，物距大于像距，應(yīng)用于照相機(jī)；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，物距小于像距，應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī)；
u＜f，成正立、放大的虛像．像與物在同側(cè)，應(yīng)用于放大鏡；
根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)有：物近（物距變�。┫襁h(yuǎn)（像距變大）像變大，確定光屏的移動(dòng)方向；
（2）根據(jù)凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用分析回答；
（3）凸透鏡成虛像時(shí)，物、像在凸透鏡的同側(cè)，要從光屏一側(cè)觀察物體的像；
（4）根據(jù)圖2像的性質(zhì)，由凸透鏡成像規(guī)律回答；
（5）根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)：物遠(yuǎn)（物距變大）像近（像距變�。┫褡冃》治觯�

解答 解：
（1）物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距．
如圖1，物距為50.0cm-10.0cm=40.0cm，大于像距，
成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用此原理制成的；
當(dāng)凸透鏡的位置不變時(shí)，只向右移動(dòng)蠟燭少許，根據(jù)物近（物距變�。┫襁h(yuǎn)（像距變大）像變大，要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)明亮清晰的像，應(yīng)向右移動(dòng)光屏．
（2）若保持凸透鏡、光屏的位置不變，再在凸透鏡左側(cè)附近放置一個(gè)凸透鏡（圖中未畫出），因凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，成像較原來提前了，這時(shí)需要將光屏向左移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像；
（3）燭焰成虛像時(shí)，像與物同側(cè)，故人眼應(yīng)該從光屏一側(cè)向透鏡方向觀察；
（4）小明用該凸透鏡觀察小紅的眼睛，看到小紅的眼睛如圖甲2所示，即看到倒立、放大的實(shí)像，所以眼睛和凸透鏡之間的距離在一倍焦距和二倍焦距之間，所以物距大于10cm小于20cm，選B；
（5）將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透，物距逐漸增大，根據(jù)凸透鏡成的實(shí)像時(shí)有：物遠(yuǎn)（物距變大）像近（像距變�。┫褡冃�，像距逐漸減小，從v＞2f到f＜v＜2f，但像距只能接近1倍焦距，而不能小于1倍焦距，C正確．
故答案為：（1）40.0；照相機(jī)；右；
（2）左；
（3）光屏；
（4）B；
（5）C．

點(diǎn)評(píng) 本題探究凸透鏡成像規(guī)律，考查凸透鏡成像規(guī)律有應(yīng)用、凸透鏡對(duì)光線的作用等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，解此題的關(guān)鍵是對(duì)凸透鏡成像規(guī)律要有一個(gè)連續(xù)、完整的認(rèn)識(shí)．