Question

9．小明同學(xué)用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材完成“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗．
（1）測量凸透鏡的焦距如圖所示，則該凸透鏡的焦距為9.3cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，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水平高度．這樣做的目的是使?fàn)T焰成像在光屏中央．如果無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：燭焰在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)．
（3）重新調(diào)整后，把蠟燭放在距凸透18cm處，在凸透鏡的另一側(cè)移動光屏，能在光屏上得到一個倒立、放大的實(shí)像（填“放大”、“縮小”、“等大”），生活中投影儀（填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像規(guī)律工作的．
（4）現(xiàn)要讓光屏上成的像縮小，蠟燭應(yīng)向右移動，光屏應(yīng)向右移動．
（5）通過調(diào)整后，光屏上已成一清晰的像，若用一不透光的紙將凸透鏡的上半部分遮住，則光屏上的像與原來相比將變暗．
（6）若將一同學(xué)的眼鏡片放在凸透鏡前，光屏上的像變模糊了，只向右移動光屏，像又清晰了，由此可判定該鏡片是凸透鏡，該同學(xué)是遠(yuǎn)視（填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距進(jìn)行判斷；
（2）為了使像成在光屏中央，必須將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心放在同一高度上；探究凸透鏡成像實(shí)驗時，光屏上不能接到像有以下幾種情況：燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度；燭焰在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)；
（3）凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；
（4）凸透鏡成實(shí)像時，物距變大，像距變小，像變小；
（5）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點(diǎn)的像．當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像；
（6）凸透鏡對光線有會聚作用，能使光線的會聚點(diǎn)提前．．

解答 解：（1）由圖可知：線平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(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，所以凸透鏡的焦距為59.3cm-50cm=9.3cm．
（2）為了實(shí)驗的需要，根據(jù)實(shí)驗的要求，將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心必須放在同一水平高度上，燭焰的像才能成在光屏的中央；燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)整到同一高度后，在水平桌面上無論怎樣移動光屏，都不能承接到燭焰的像，原因可能是燭焰在凸透鏡的焦點(diǎn)上；燭焰在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)．
（3）當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為18cm時，凸透鏡的焦距是9.3cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；
（4）要在光屏上成像縮小，應(yīng)使物距變大，像距變小，即蠟燭靠近凸透鏡、光屏遠(yuǎn)離凸透鏡．
當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為16cm時，凸透鏡的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
（5）用不透光的紙遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成完整的像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗；
（6）向右移動凸透鏡，像變清晰了，說明眼鏡片放在凸透鏡前使光線提前相交了，因此該同學(xué)的是遠(yuǎn)視眼，佩戴的是凸透鏡．
故答案為：（1）9.3；（2）同一水平高度；使?fàn)T焰成像在光屏中央；燭焰在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)；（3）放大；投影儀；（4）右；右；（5）變暗；（6）凸透鏡；遠(yuǎn)視．

點(diǎn)評 （1）凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握．
（2）掌握凸透鏡和凹透鏡對光線的作用．