Question

6．小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中．
（1）如圖甲所示，讓平行光經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，由此可知，凸透鏡的焦距是10.0cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前需調(diào)節(jié)燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度上，比較規(guī)范的是B（填選項(xiàng)前的字母）
A．將三者分散排列，然后用目測(cè)的方法調(diào)節(jié)
B．將三者靠攏，然后用目測(cè)的方法調(diào)節(jié)
（3）為了方便從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較粗糙（選填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板．
（4）如圖乙所示，用該凸透鏡做成像實(shí)驗(yàn)，把蠟燭放在距凸透鏡18cm的位置，移動(dòng)光屏，在光屏上形成清晰的像．若撤去光屏，人眼在圖乙所示的位置能（選填“能”或“不能”）觀察到蠟燭的像；當(dāng)給凸透鏡戴上近視眼鏡后，為使光屏上再次呈清晰像，應(yīng)將光屏向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)．
（5）若把蠟燭放在距凸透鏡25cm的位置，移動(dòng)光屏，在光屏上形成清晰的像“A”；接著把蠟燭放在距凸透鏡28cm的位置，再移動(dòng)光屏，在光屏上形成清晰的像“B”．由實(shí)驗(yàn)可知像“A”大于（選填“大于”或“小于”）像“B”．
（6）當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí)，小明用不透明的紙擋住透鏡下半部分，則光屏上所成的像完整（選填“完整”或“不完整”）．
（7）將透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上（如圖丙），做成像實(shí)驗(yàn)，記錄每次成實(shí)像的物距u，像距v．物像間距L（u+v），繪出圖線�。ㄒ詅為長(zhǎng)度單位），由圖可知，要想成實(shí)像，蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L≥4f（或不小于4f）．經(jīng)“百度”發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)中，有一個(gè)凸透鏡成像的“新概念”：放大率n=$\frac{A′B′}{AB}$=$\frac{v}{u}$，結(jié)合丙、丁兩圖，可知當(dāng)物距u=3f時(shí)，n=0.5．

Answer 1

分析 （1）掌握凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用；根據(jù)焦距的概念，計(jì)算出焦距的大�。畯慕裹c(diǎn)到凸透鏡的距離．
（2）根據(jù)分散排列和三者靠攏的誤差大小分析．
（3）反射面的粗糙的表面，反射光線射向四面八方，進(jìn)入不同方向人的眼睛，使各個(gè)方向的人都能看到物體；
（4）實(shí)像是光線的真實(shí)會(huì)聚，可以直接用眼睛觀察到；近視眼鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用；
（5）凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用之一：當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像．
（6）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(huì)聚成像．
（7）根據(jù)圖丁物象間距L與物距u的關(guān)系，找出物像間距L的最小值即可；根據(jù)圖丁，當(dāng)物距u=1.5f時(shí)找出對(duì)應(yīng)的物像間距L，由L=u+v算出v，再利用n=$\frac{A'B'}{AB}$=$\frac{v}{u}$即可求出．

解答 解：（1）由圖中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚到一點(diǎn)，說明凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點(diǎn)，所以焦距為40.0cm-30.0cm=10.0cm．
（2）“調(diào)節(jié)燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比較規(guī)范的是將三者靠攏，然后用目測(cè)的方法調(diào)節(jié)，這樣誤差較��；
（3）從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)該發(fā)生漫反射，表面應(yīng)該是粗糙的；
（4）由圖可知此時(shí)物距為u=18cm，這時(shí)2f＞u＞f，成倒立放大實(shí)像，當(dāng)撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物體的實(shí)像；當(dāng)給凸透鏡戴上近視眼鏡后，近視眼鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離凸透鏡才能呈現(xiàn)清晰的像；
（5）把燭焰放在距凸透鏡28cm處時(shí)，即u＞2f時(shí)，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像，所以由實(shí)驗(yàn)可知像“A”大于像“B”．
（6）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(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗．
（7）根據(jù)凸透鏡的成實(shí)像時(shí)滿足u＞f，由圖丁可知，隨著物距u的增大，物像間距L先減小后增大，當(dāng)物距u=2f時(shí)，物像間距L最小為4f，因此，要想成實(shí)像，蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L≥4f．由圖丁可知，當(dāng)物距u=1.5f時(shí)，物像間距L=4.5f，根據(jù)L=u+v可得，v=L-u=4.5f-1.5f=3f，則放大率：n=$\frac{A'B'}{AB}$=$\frac{v}{u}$=$\frac{1.5f}{3f}$=0.5．
故答案為：（1）10.0；（2）B；（3）粗糙；（4）能；右；（5）大于；（6）完整；（7）≥4f（或不小于4f）；0.5．

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)于凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的理解和掌握．會(huì)根據(jù)圖示找出焦距、物距，再利用相關(guān)規(guī)律確定像的特點(diǎn)即可．