Question

16．某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：

（1）由圖1可知，若該凸透鏡位置不動(dòng)，蠟燭位于光具座13cm刻度處，將在光屏上成倒立縮小的實(shí)像，此成像規(guī)律應(yīng)用在照相機(jī)上（填一種器材名稱）．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)凸透鏡與光屏的高度己調(diào)好，但燭焰在光屏上像的位置偏低，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向下 （填“上”或“下”）移動(dòng)．
（3）對(duì)于此凸透鏡，當(dāng)物體放在離焦點(diǎn)5cm的主軸上，成的像一定是C
A．放大的倒立實(shí)像               B．放大的倒立虛像
C．放大的像                        D．縮小的像
（4）小莉同學(xué)將自己的近視眼鏡鏡片放在了蠟燭與凸透鏡（靠近凸透鏡）之間（如圖2所示），小明移動(dòng)透鏡和光屏，直到在光屏上得到了一個(gè)倒立縮小的清晰的像，將近視眼鏡鏡片取下，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了．
①為了使屏上的像重新變得清晰，在不移動(dòng)蠟燭和凸透鏡位置的前提下，小華應(yīng)將光屏向左 （左/右）移動(dòng)．
②圖3四個(gè)選項(xiàng)中，正確表示小莉同學(xué)近視眼成像和矯正情況的是B
A．乙 甲            B．丙 甲          C．乙 丁           D．丙 丁
（5）現(xiàn)有一點(diǎn)光源S在凸透鏡左側(cè)以凸透鏡兩倍焦距處為圓心，在經(jīng)過(guò)主光軸的豎直平面內(nèi)做順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，直徑為D，且f＜D＜2f，則在下列關(guān)于點(diǎn)光源所成像S'運(yùn)動(dòng)軌跡的圖4中，正確的是D．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖甲求出凸透鏡的焦距，然后根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律和應(yīng)用即可得出答案；
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上；
（3）凸透鏡的焦距為15cm，當(dāng)物體放在主軸上距焦點(diǎn)5cm時(shí)，根據(jù)物體在焦點(diǎn)的左邊5cm處和物體在焦點(diǎn)的右邊5cm處，兩種成像情況分析此題；
（4）①凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，能使光線的會(huì)聚點(diǎn)推遲延后；②近視眼是遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜的前方，需佩戴凹透鏡；
（5）根據(jù)物距與像距的關(guān)系分析點(diǎn)S在不同位置時(shí)，像點(diǎn)的位置及與凸透鏡兩倍焦距處的距離分析．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以f=60.0cm-45.0cm=15.0cm，
當(dāng)蠟燭位于光具座13cm刻度處，此時(shí)的物距u=60.0cm-13.0cm=47.0cm＞2f，成倒立縮小的實(shí)像；此成像規(guī)律應(yīng)用在照相機(jī)上．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．由于燭焰在光屏上像的位置偏低，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向下移動(dòng)；
（3）如圖所示：

凸透鏡焦距f=15cm，
如果物體在焦點(diǎn)的左邊5cm處，此時(shí)u=20cm，當(dāng)2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，
如果物體在焦點(diǎn)的右邊5cm處，此時(shí)u=10cm，當(dāng)u＜f，成正立、放大的虛像，
綜上所述，在距離凸透鏡焦點(diǎn)5cm處的物體所成的像一定是放大的．
故選：C．
（4）①近視鏡是凹透鏡，對(duì)光線起了發(fā)散作用，因此去掉近視鏡后，所成的像將靠近凸透鏡，故光屏應(yīng)向左移動(dòng)才能成清晰的像；
②近視眼是遠(yuǎn)處物體的像不能呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上，而是呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜的前方，因此需佩戴凹透鏡才能看清遠(yuǎn)處的物體．
（5）將點(diǎn)光源S運(yùn)動(dòng)的軌跡看成一個(gè)物體，在物體上找出四個(gè)點(diǎn)：上、下、左、右各一個(gè)，利用凸透鏡成像的規(guī)律作出像點(diǎn)，
可以發(fā)現(xiàn)，四個(gè)點(diǎn)正好圍成一個(gè)不規(guī)則的圓，且轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，所以像點(diǎn)運(yùn)動(dòng)圖象是選項(xiàng)D的形狀．
故選：D．
故答案為：（1）倒立縮小的實(shí)；照相機(jī)；（2）下；（3）C；（4）①左；②B；（5）D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了凸透鏡的成像特點(diǎn)，掌握凸透鏡成像時(shí)的物距與像距的關(guān)系、成像性質(zhì)及其應(yīng)用是正確解題的關(guān)鍵，考查比較全面，且有一定的深度，是一道不可多得的好題．