Question

【題目】小明利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗．

（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作光源，移動光屏，在光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距為_____cm．（光具座的刻度讀數同刻度尺）

（2）實驗前，要調整凸透鏡、光屏和燭焰的高度，使燭焰和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上，目的是_____，你認為下面幾種調整方法中最方便合理的是_____．

A．眼睛平視，視線與光具座平行，利用“三點一線”把“三心”調整到同一高度

B．用刻度尺一個個的測量，可以很準確地控制“三心”在同一高度

C．把蠟燭、透鏡和光屏在光具座上移到一起，調整“三心”在同一高度，再分開

（3）將點燃的蠟燭移到主光軸上距離焦點6cm處，再移動光屏，直到在光屏上得到一個清晰的像，這個像可能為圖乙中的___（填字母），生活中_____就是利用這一成像原理來工作的．

（4）小明在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，物距u隨時間t的變化圖象如圖丙所示，則像距v與t的大致變化關系為_____．

（5）為了探究近視眼和遠視眼的成因，小明和同學課后利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成凹、凸形狀可改變的液體透鏡．當蠟燭、光屏和液體透鏡如圖放置，光屏上出現清晰的燭焰像，此時應是_____（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像．用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，發現光屏上的燭焰像模糊了，若把蠟燭逐漸靠近凸透鏡時，光屏上的像又清晰了，說明液體透鏡注水后，成的像將_____（選填“靠近”、“遠離”）凸透鏡，此實驗說明了_____（選填“近視”或“遠視”）眼的成因．

Answer 1

【答案】 12.0 使像成在光屏的中央 C C 投影儀 A 縮小 靠近 近視

【解析】解：（1）由圖中，平行光線經凸透鏡后會聚到一點，說明凸透鏡對光線具有會聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點，所以焦距為52.0cm﹣40.0cm=12.0cm；（2）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，均位于凸透鏡的主光軸上，像才能呈在光屏的中心．其中最方便合理的調整方法是把蠟燭、透鏡和光屏在光具座上移到一起，調整“三心”在同一高度，然后再分開；故C正確；（3）在光屏上成像，說明是實像，將點燃的蠟燭移到主光軸上距離焦點6cm處，則此時的物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成的是倒立、放大的實像，故C圖正確，其應用是投影儀；（4）當物距大于焦距時凸透鏡成的是實像；將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，物距變大，像距則變小，故圖象為A圖．（5）由圖可知，此時u＞v，故成倒立、縮小的實像．用注射器向水凸透鏡里加水，使凸透鏡變凸，由于凸透鏡折射能力變強，所以像將靠近透鏡，要在光屏上得到清晰的像，光屏應向靠近透鏡的方向移動．或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個適當的凹透鏡，對光線起發散作用，使像成在原來的位置，這是近視眼的矯正原理．