Question

13．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律．

（1）調(diào)整實驗器材，使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣調(diào)整的目的是為了使像能成在光屏的中央．
（2）測焦距：如甲圖所示，讓一束平行光正對著凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上得到一 個最小、最亮的光斑．由此可得出該凸透鏡的焦距為10cm；
（3）將蠟燭放在光具座某個位置，無論怎樣移動光屏，就是找不到像，原因可能是物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像
（4）當蠟燭距凸透鏡的距離為 35cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰倒立、縮�。ㄟx填“放大”或“縮小”）的實像．若對換蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能得到一個清晰的像，據(jù)此原理，人們制成的光學(xué)儀器是幻燈機（或投影儀）；
（5）如果保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，把光屏向右移一小段距離后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蠟燭與凸透鏡之間放一個近視眼鏡（選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”）．
（6）實驗過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上移動，為了使燭焰的像能成在光屏中央，在不更換實驗器材的情況下，請寫出一種可行的方法向上移動光屏．

Answer 1

分析 （1）在探究凸透鏡成像特點的實驗中，必須調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，這樣像才能成在光屏的中央；
（2）焦距是從焦點到凸透鏡的距離；
（3）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（4）物距大于2f，凸透鏡成倒立縮小的實像，像距處于f和2f之間；
物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，像距大于2f，幻燈機或投影儀都是根據(jù)這個原理制成的；
（5）根據(jù)凸透鏡和凹透鏡對光線的作用進行分析；
（6）凸透鏡成的實像是倒立的，像與物體的變化方向恰好相反．

解答 解：（1）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處．
（2）焦距是從焦點到凸透鏡的距離，由圖知，該凸透鏡的焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm；
（3）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．故有以下三種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上．
（4）蠟燭距凸透鏡的距離為35cm，則物距大于2f，則可在光屏上得到倒立縮小的實像，此時像距處于f和2f之間；
若對換蠟燭和光屏的位置，則物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據(jù)這個原理制成的；
（5）把光屏向右移動一小段距離，要想在光屏上再次得到淸晰的像，應(yīng)使像向右移動，則需在凸透鏡和蠟燭之間放置適當?shù)陌纪哥R；近視眼就是利用這種透鏡矯正的；
（6）蠟燭在燃放中不斷縮短，向下移動，光屏上的像向上移動，要使像能夠成在光屏中央，可向上移動光屏；或向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡．
故答案為：（1）使像能成在光屏的中央；（2）10；（3）縮�。换脽魴C（或投影儀）；（4）縮�。换脽魴C或投影儀；（5）近視眼鏡；（6）向上移動光屏．

點評 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，考查了凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用，不僅要掌握成像特點與物距像距之間的關(guān)系，而且要善于總結(jié)規(guī)律．