Question

【題目】如圖所示是小華探究“凸透鏡(f=12cm)成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，
（1）實(shí)驗(yàn)前他將燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的上．

（2）下表是小華通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄的幾組數(shù)據(jù)．

在第3次實(shí)驗(yàn)中，為得到清晰的像，像距應(yīng)為 cm，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所成的像是 (倒立/正立)、 (縮小/等大/放大)的實(shí)像．
（3）分析表中數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)成倒立實(shí)像的大小與（焦距/像距/物距）有關(guān)．
（4）當(dāng)光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像時(shí)，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應(yīng)將蠟燭透鏡，將光屏（靠近/遠(yuǎn)離）透鏡．
（5）將蠟燭稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移動(dòng)光屏，則應(yīng)將光屏（遠(yuǎn)離/靠近）凸透鏡；②若不移動(dòng)光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個(gè)焦距合適的（凸/凹）透鏡．
（6）小華測(cè)焦距f時(shí)，將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑時(shí)，測(cè)得光斑到透鏡的距離為L(zhǎng)，將白紙?jiān)倏拷�透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則Lf（大于/等于/小于）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L(zhǎng)處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸逐漸從透鏡處遠(yuǎn)離透鏡過(guò)程中，紙上的光斑大小將 ．
A.一直變大 B.一直變小 C.先變大后變小 D.先變小后變大
（7）小剛和小陽(yáng)在探究“凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律”時(shí)，分別使蠟燭和光屏同時(shí)在光具座上不停地左右移動(dòng)，但一直沒(méi)能在光屏上看到燭焰所成的清晰的像．你認(rèn)為他們應(yīng)該怎樣改進(jìn)？ ．

Answer 1

【答案】
（1）主光軸
（2）24,倒立,放大
（3）物距
（4）靠近,遠(yuǎn)離
（5）靠近,凹
（6）大于,D
（7）燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度,或固定透鏡位置,先確定蠟燭到透鏡的距離(u>f),再移動(dòng)光屏
【解析】解：（1）實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)將燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的主光軸上，以保證像呈在光屏的中心；
（2）在第3次實(shí)驗(yàn)中，u=24cm=2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、等大的實(shí)像，v=24cm；第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的實(shí)像；
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，u＞f時(shí)，成倒立、實(shí)像，且實(shí)像的大小與物距u有關(guān)；
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，當(dāng)光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像時(shí)，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應(yīng)將蠟燭靠近透鏡，將光屏遠(yuǎn)離透鏡；
（5）將蠟燭稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變模糊，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移動(dòng)光屏，則應(yīng)將光屏靠近凸透鏡；②凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用．因此若不移動(dòng)光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個(gè)焦距合適的凹透鏡，可以使光線(xiàn)推遲會(huì)聚；
（6）將白紙?jiān)倏拷�透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，說(shuō)明開(kāi)始光屏在焦點(diǎn)后，后一次在焦點(diǎn)前，即L大于f；將發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L(zhǎng)處時(shí)，可以認(rèn)為是平行光，拿一張白紙?jiān)谒�的另一�?cè)從透鏡處緩慢遠(yuǎn)離透鏡，在白紙上的光斑會(huì)逐漸會(huì)聚，所以光斑變小，當(dāng)白紙上在凸透鏡的焦點(diǎn)上時(shí)光斑最小，再緩慢遠(yuǎn)離透鏡時(shí)會(huì)聚的光就開(kāi)始發(fā)散，所以光斑又變大；
（7）失敗的原因可能有二個(gè)：一是燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心不在同一高度；二是根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)物體位于1倍焦距處時(shí)不成像，位于一倍焦距以?xún)?nèi)時(shí)，所成的像是虛像，所以不會(huì)在光屏上呈現(xiàn)；正確的操作是：燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度；固定好凸透鏡在某一位置，然后將蠟燭放在焦點(diǎn)以外，移動(dòng)光屏去承接燭焰所成的像.
所以答案是：（1）主光軸；（2）24，倒立，放大；（3）物距；（4）靠近，遠(yuǎn)離；（5）靠近，凹；（6）大于，D；（7）燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度，或固定透鏡位置，先確定蠟燭到透鏡的距離(u>f)，再移動(dòng)光屏。
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了凸透鏡的會(huì)聚作用和凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，平行于凸透鏡主光軸的光線(xiàn)會(huì)聚于焦點(diǎn)，通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線(xiàn)平行于主光軸射出，通過(guò)凸透鏡光心的光線(xiàn)傳播方向不變．凸透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)焦點(diǎn)；巧記凸透鏡成像的區(qū)分：物近像遠(yuǎn)像變大， 一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小， 實(shí)像總是倒立的才能正確解答此題．