Question

10．如圖1所示在“探究--凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡焦距為15cm．

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度處．
（2）如圖2，光屏應(yīng)在③區(qū)域前后移動(dòng)，才能得到清晰、倒立、放大（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)（選填“實(shí)”或“虛”）像．
（3）在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)凹透鏡，則發(fā)現(xiàn)像變得模糊了，這時(shí)應(yīng)適當(dāng)向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)光屏，才能重新得到清晰的像．
（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖象，如圖2所示，下列判斷正確的是CD
A．該凸透鏡的焦距是20cm
B．當(dāng)u=15cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)縮小的像
C．當(dāng)u=25cm時(shí)成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的
D．把物體從距凸透鏡11cm處移動(dòng)到30cm處的過(guò)程中，像逐漸變小．

Answer 1

分析 （1）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）根據(jù)物距處于1倍和2倍焦距之間時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像，像距大于2倍焦距的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（3）凹透鏡有發(fā)散光線的作用，據(jù)此分析；
（4）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，v=2f，一般用來(lái)求凸透鏡的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
當(dāng)物距大于焦距時(shí)，凸透鏡成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小．

解答 解：（1）點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中央；
（2）由圖知，凸透鏡焦距是15cm，當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在30cm刻度線位置時(shí)，物距為50cm-30cm=20cm，即蠟燭在1倍和2倍焦距，所以此時(shí)成倒立放大的實(shí)像，像在2倍焦距之外，幻燈機(jī)（投影儀）是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（3）在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)近視眼鏡，由于近視眼鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，所以通過(guò)凸透鏡的光線比以前會(huì)聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡．
當(dāng)燭焰距凸透鏡40cm時(shí)，物距大于2f，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一成像規(guī)律工作的；
（4）A、u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，如圖，u=v=2f=20cm 時(shí)，所以f=10cm．不符合題意．
B、當(dāng)u=15cm時(shí)，物距等于焦距，不能成像．不符合題意．
C、當(dāng)u=25cm時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī)．符合題意．
D、物體從距凸透鏡10cm處移動(dòng)到30cm處的過(guò)程中，凸透鏡的物距大于焦距，成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變�。�符合題意．
故選CD．
故答案為：（1）同一高度處；
（2）③；放大；幻燈機(jī)；
（3）右；
（4）CD．

點(diǎn)評(píng) 此題探究了凸透鏡成像的規(guī)律，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時(shí)考查了凸透鏡成像的規(guī)律，要熟記規(guī)律，特別注意成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系．同時(shí)考查了凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用．