Question

18．在利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究中：
（1）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖可知，凸透鏡對光線具有會聚作用，該凸透鏡的焦距是11.0cm．

（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，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：蠟燭放在了一倍焦距以內(nèi)，成虛像．
（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、放大的實(shí)像（填寫像的性質(zhì)）；幻燈機(jī)（填光學(xué)儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的．如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動．
（4）小周把自己的近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊不清，她應(yīng)當(dāng)向遠(yuǎn)離移動光屏，可再次得到清晰的像．
（5）實(shí)驗(yàn)中，蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像向上（選填“向上”、“向下”或“不”）移動．

Answer 1

分析 （1）通過甲圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點(diǎn)的定義即可確定該凸透鏡的焦距．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時，若光屏上沒有像，可能是因?yàn)椋何锞嘈∮诮咕啵�成了虛像，不能成在光屏上；光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；物體在焦點(diǎn)上，不能成像．
（3）①凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用之一：當(dāng)2f＞u＞f時，成倒立放大的實(shí)像，投影儀就是利用此原理制成的．②凸透鏡成實(shí)像時，物距減小，像距增大，像增大．
（4）近視鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用．
（5）物距大于焦距時，凸透鏡成倒立的實(shí)像，像與物左右、上下都相反．

解答 解：
（1）平行光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是11.0cm．
（2）無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．也可能是燭焰凸透鏡光屏三者中心嚴(yán)重不在同一高度，像無法成在光屏上，或使?fàn)T焰在焦點(diǎn)上，不能成像．
（3）凸透鏡的焦距是11.0cm，燭焰放在距凸透鏡16cm處時，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像．幻燈機(jī)和投影儀就是利用這一成像規(guī)律工作的．
將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡，物距增大，像距要減小，所以光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的像．
（4）近視鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，所以通過透鏡的光線會晚一些會聚，因此需要使光屏向遠(yuǎn)離透鏡或向右移動．
（5）由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，上下相反，所以蠟燭越短，其成像越向上移動．
故答案為：（1）會聚；11.0；（2）蠟燭放在了一倍焦距以內(nèi)，成虛像；（3）靠近；（4）遠(yuǎn)離；（5）向上．

點(diǎn)評 掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用的凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要掌握：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．u＜f，成正立、放大的虛像．