Question

16．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，各組使用相同的焦距的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）小華所在的小組實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，測(cè)量準(zhǔn)確，該小組記錄并繪制了物距u和像距v之間關(guān)系的圖象，如圖所示，可知該凸透鏡的焦距是10 cm．
（2）小華把蠟燭放到距凸透鏡8cm處時(shí)，移動(dòng)光屏，光屏上不能得到一個(gè)清晰的像．（選填“能”或“不能”）
繼續(xù)調(diào)節(jié)蠟燭的位置，得到蠟燭A及所成的像A′的位置如圖乙，試用作圖確定凸透鏡的及一個(gè)焦點(diǎn)的位置．
（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小華拿來(lái)一只眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，且較靠近凸透鏡．結(jié)果，光屏上原來(lái)清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離時(shí)，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像．由此可見，戴這種眼鏡人的眼睛的缺陷是近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)成倒立等大實(shí)像，物距等于像距，都等于二倍焦距．
（2）光屏只能承接實(shí)像，不能承接虛像，物距小于焦距，成正立、放大的虛像．選取物體上的一點(diǎn)，找出其對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)，結(jié)合凸透鏡的三條特殊光線：平行于主光軸的，過焦點(diǎn)的；過光心的．利用其對(duì)應(yīng)的入射光線的特點(diǎn)，可以確定凸透鏡的位置，焦點(diǎn)的位置．
（3）近視眼鏡是凹透鏡，當(dāng)近視眼鏡靠近凸透鏡時(shí)，會(huì)聚能力減弱，使像呈在光屏的后方；近視眼的晶狀體變厚，會(huì)聚能力增強(qiáng)，像距減小，像呈在視網(wǎng)膜的前方；戴近視眼鏡使光線發(fā)散一些，使像距增大，使像呈在視網(wǎng)膜上．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，當(dāng)物距等于二倍距時(shí)成倒立等大實(shí)像，物距等于像距，都等于二倍焦距．分析圖可知物距等于20cm時(shí)像距等于20cm，所以二倍焦距等于20cm，則焦距為10cm．
（2）當(dāng)把物體放到距凸透鏡8cm處時(shí)，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，因此光屏上不能得到，．
在燭焰上取一點(diǎn)A，在其成的像上找出其對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)A′，連接AA′，其與主光軸的交點(diǎn)O就是凸透鏡的光心，由此可以確定凸透鏡的位置；
過A點(diǎn)做平行于主光軸的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后要過A′，折射光線與凸透鏡右側(cè)的主光軸的交點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)F位置，因?yàn)槠叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)過凸透鏡折射后過焦點(diǎn)．同理可以做出凸透鏡左側(cè)的焦點(diǎn)F．
答案如下圖所示：

（3）只將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離時(shí)，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說(shuō)明物距不變，像距增大了，也就是眼鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，因此這只眼鏡是凹透鏡；戴這種眼鏡人的眼睛的缺陷是近視．
故答案為：（1）10；（2）不能；見上圖；（3）近視．

點(diǎn)評(píng) 探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要探究成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，合理的選擇器材會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)方便，同時(shí)考查了凸透鏡成像的規(guī)律的應(yīng)用．