Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖甲，小明將一塊凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在透鏡下面放上白紙（白紙與透鏡平行），改變透鏡到白紙的距離s并測(cè)出s與對(duì)應(yīng)的白紙被烤焦的時(shí)間t，繪出圖乙所示的圖象，可判斷該透鏡的焦距f為____cm。

（2）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的高度，使它們的中心在凸透鏡的____上，如果實(shí)驗(yàn)中固定好透鏡和蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)光屏，光屏上只有一個(gè)與透鏡大小幾乎相同的光斑，其原因可能是____。

（3）如圖丙所示，當(dāng)把一塊焦距為15cm的凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時(shí)，光屏應(yīng)在_______（選填“I”、“Ⅱ“或“Ⅲ”）區(qū)域內(nèi)左右移動(dòng)，才能在光屏上得到清晰的實(shí)像。

（4）在第（3）中，當(dāng)光屏上成清晰像的時(shí)候，保持透鏡和光屏位置不變，若將蠟燭向右移動(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x，為了使光屏上仍能成清晰的像，則應(yīng)在透鏡前加上適當(dāng)度數(shù)的_______（選填“近視眼鏡”“或“老花眼鏡”）。

（5）小明在實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，則像距v與t的大致變化關(guān)系為圖丁中的_______。

Answer 1

【答案】12 主光軸 蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)上 Ⅱ 老花眼鏡 B

【解析】

（1）根據(jù)圖乙找出白紙被烤焦的最短時(shí)間，所對(duì)應(yīng)的透鏡與白紙間距即為焦距；

（2）在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏中心，應(yīng)調(diào)整燭焰，凸透鏡和光屏的高度，使他們的中心大致在同一高度，同時(shí)各中心要在同一直線上。由焦點(diǎn)發(fā)出的光，經(jīng)凸透鏡平行于主光軸射出；

（3）根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)分析；

（4）（5）根據(jù)凸透鏡成像的條件及物距和像距的關(guān)系分析。

（1）有圖乙可知，當(dāng)透鏡與白紙間距s=12cm時(shí)，白紙被烤焦的時(shí)間t=4min,所用的時(shí)間最短，說(shuō)明太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)凸透鏡會(huì)聚后該點(diǎn)的溫度最高，這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，則測(cè)出透鏡與白紙間距即為焦距f=12cm.

（2）在實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏。使它們的中心大致在同一高度，并在一直線上，這條直線是凸透鏡的主光軸；實(shí)驗(yàn)中固定好透鏡和蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)光屏，光屏只有一個(gè)與透鏡大小幾乎相同的光斑，說(shuō)明平行主光軸射出，則可能將蠟燭置于焦點(diǎn)處了。

（3）凸透鏡的焦距是15cm，當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時(shí)，物距為50cm15cm=35cm,大于2倍焦距，所以此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，像在1倍和2倍焦距之間。即在Ⅱ這個(gè)區(qū)域內(nèi)左右移動(dòng)。

（4）保持透鏡和光屏位置不變，若將蠟燭向右移動(dòng)適當(dāng)距離，物距減小了，則根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)，像距要變大，但是使光屏上仍能成清晰的像，那就要光線會(huì)聚一些，能起到會(huì)聚作用的是凸透鏡，老花鏡是凸透鏡。

（5）當(dāng)物距大于焦距時(shí)凸透鏡成的是實(shí)像；將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，物距變大，像距則變小，且越來(lái)越靠近焦點(diǎn)，故像距v與t的大致變化關(guān)系為圖中的B。