Question

吳洋在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)”中，將蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，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(gè)最小、最亮的光斑．由圖可知，凸透鏡對(duì)光線具有______作用，該凸透鏡的焦距是______cm．

如圖所示，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，把凸透鏡固定在50cm處．
（1）將蠟燭放在A點(diǎn)，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（2）依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏，直到找到清晰的像．記錄的數(shù)據(jù)如下表．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
物距（cm）	40	35	30	25	21	15
像距（cm）	13.5	14	15	16.7	21	30

①在1-4次實(shí)驗(yàn)中，所成的像為倒立、______的實(shí)像．
②第6‘次的像比第5次的______ （填“大”或“小”）．
（3）將蠟燭放在C點(diǎn)，觀察到燭焰的正立、放大的虛像后，若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭向______（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（4）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、______的實(shí)像（填寫像的性質(zhì)）；______（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______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．
（5）吳洋所在班級(jí)照畢業(yè)像時(shí)，攝影師發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學(xué)沒有進(jìn)入取景框內(nèi)，攝影師使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，同時(shí)還應(yīng)______（選填“增加”、“縮短”或“不改變”）照相機(jī)的暗箱長(zhǎng)度，才會(huì)在取景框內(nèi)得到清晰滿意的畫面．

Answer 1

【答案】分析：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．
（1）根據(jù)當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，在光屏上成倒立、縮小的實(shí)像；像距在一倍焦距和二倍焦距之間，來移動(dòng)光屏．
（2）①根據(jù)當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，凸透鏡的成像規(guī)律可確定像的性質(zhì)；
②凸透鏡成像規(guī)律中，當(dāng)u=2f時(shí)，物距等于像距，成倒立等大的實(shí)像，當(dāng)f＜u＜2f，成倒立放大的實(shí)像．
（3）物體放在焦點(diǎn)之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像，物距越小，像距越小，虛像越小．
（4）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律中當(dāng)f＜u＜2f，成倒立放大的實(shí)像，其應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”．
（5）要解決此題，需要掌握像距和物距之間的關(guān)系，知道像距越大，成的像越小，像距也越小．
解答：解：平行光線經(jīng)過凸透鏡后會(huì)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10.5厘米．
故答案為：會(huì)聚；10.5．
（1）凸透鏡焦距為11厘米，此時(shí)物體距離透鏡的距離為50cm，在二倍焦距以外，成倒立、縮小的實(shí)像．那么，要得到清晰的像，光屏應(yīng)當(dāng)靠近透鏡，在一倍焦距和二倍焦距之間，即向左移動(dòng)．
故答案為：左．
（2）①在1-4次實(shí)驗(yàn)中，物距分別為：40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)的像是倒立縮小的實(shí)像；
故答案為：縮小．
②第5次試驗(yàn)時(shí)，物距為二倍焦距，此時(shí)所成的像是與物體大小相等的實(shí)像；
第6次試驗(yàn)時(shí)，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，所成的像是倒立放大的實(shí)像，所以第6次的像比第5的像大．
故答案為：大．
（3）將蠟燭放在C點(diǎn)，物距小于焦距，此時(shí)所成的像是正立、放大的虛像，若希望看到更大的虛像，則物距增大，虛像越大，所以應(yīng)將蠟燭向左移動(dòng)．
故答案為：左．
（4）∵u=16cm，f=10.5cm；
∴f＜u＜2f，
∴凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，幻燈機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的；
∵凸透鏡成像時(shí)：物遠(yuǎn)像近，像變小；
∴當(dāng)物體遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，像將靠近透鏡；
故應(yīng)將光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)．
故答案為：放大；幻燈機(jī)；靠近．
（5）攝影師使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，增大了物距，所以應(yīng)減小像距才可以在底片上得到清晰的像．所以應(yīng)該縮短照相機(jī)暗箱長(zhǎng)度．
故答案為：縮短．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，一定熟練掌握成像規(guī)律的內(nèi)容，并能做到靈活應(yīng)用．同時(shí)考查了根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，在分析時(shí)，注意各項(xiàng)的大小變化情況，從而找出規(guī)律．還考查了成像規(guī)律的應(yīng)用，要搞清像距和物距的關(guān)系．