Question

9．如圖1所示：在利用太陽光測量凸透鏡的焦距時，小華將凸透鏡正對著太陽，再把一張紙放在它的下方，如圖1所示．當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑時，測得這個光斑到凸透鏡的距離為L．小華推斷，凸透鏡的焦距一定大于L．

（1）你認(rèn)為小華的推斷對嗎？答：不對．
（2）小華為了檢驗(yàn)自己的推斷是否正確，可將手上的凸透鏡向下方的紙張移近了一些，若觀察紙上呈現(xiàn)的光斑變大（選填“變大”“先變小后變大”“變小”）則自己的推斷是正確．
小明在用焦距為10cm的凸透鏡來探究其成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．
（3）當(dāng)燭焰、凸透鏡位于圖甲中刻度對應(yīng)的位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、縮小（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像．此時所成的像與照相機(jī)所成的像性質(zhì)相同（填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（4）對于焦距相同的凸透鏡，一個物距應(yīng)該對應(yīng)唯一的一個像距，但從各組匯報數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為12.00cm時，有三個小組所測像距分別為23.00cm，24.00cm，26.00cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是沒有在像最清晰的時候讀數(shù)．
（5）實(shí)驗(yàn)一段時間后，發(fā)現(xiàn)蠟燭漸漸變短了，要使?fàn)T焰的像仍然成在光屏的中心，應(yīng)該將光屏向上移動．（填“上”或“下”）
（6）把圖甲中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像，如圖乙所示．若取下近視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏靠近（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡．
（7）蠟燭成完整像時，如果用白紙將凸透鏡的上半部分擋住，則光屛上能（選填“能”或“不能”）成燭焰完整的像．

Answer 1

分析 （1）這個光斑可能是焦點(diǎn)之后的，也可能是焦點(diǎn)之前的光斑，從這兩種可能進(jìn)行分析．
（2）一定要明確焦點(diǎn)之前的光線是會聚的，焦點(diǎn)之后的光線是發(fā)散的．
（3）當(dāng)物體在2倍焦距以外，像成在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；
（4）要解決此題，需要知道確定像的位置．在實(shí)驗(yàn)中要移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像為止；
（5）根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像的特點(diǎn)，物體向下移動，則像向上移動；
（6）近視眼是晶狀體變厚，晶狀體對光線的會聚能力增強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜的前方，戴凹透鏡使光線發(fā)散一些，使像呈在視網(wǎng)膜上．當(dāng)去掉凹透鏡，又恢復(fù)到原來的狀態(tài)，光屏向凸透鏡方向移動．
（7）凸透鏡成像光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．

解答 解：（1）（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光線到達(dá)焦點(diǎn)并且繼續(xù)向前射出，這個非最小的光斑可能在焦點(diǎn)之前，也可能在焦點(diǎn)之后．小華猜測焦距大于L，說明光斑在焦點(diǎn)之前．如果向下移動凸透鏡，此時光斑變大，說明光斑在焦點(diǎn)之前，焦距大于L，說明小華推斷正確．如果向下移動凸透鏡，此時光斑變小，說明光斑在焦點(diǎn)之后，焦距小于L，說明小華推斷錯誤．
（3）由圖可知，蠟燭在2倍焦距以外，成倒立縮小的實(shí)像，此現(xiàn)象應(yīng)用于照相機(jī)；
（4）像的位置應(yīng)該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時候測量的．
（5）凸透鏡成倒立的實(shí)像，蠟燭變短，相對于凸透鏡向下移動，所以其像向上移動，要使蠟燭的像仍然成在光屏的中心，應(yīng)該將光屏的向上移動；
（6）近視眼不戴近視眼鏡，由于晶狀體變厚，像呈在視網(wǎng)膜的前方．給“眼睛”戴上近視眼鏡，使光線發(fā)散一些，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像，若取下近視眼鏡，又恢復(fù)到原來狀態(tài)，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏靠近透鏡；
（7）凸透鏡成實(shí)像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱，變暗了．
故答案為：（1）不對；（2）變大；（3）縮小；照相機(jī)；（4）沒有在像最清晰的時候讀數(shù)；（5）上； （6）靠近；（7）能．

點(diǎn)評 （1）凸透鏡成像是三種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實(shí)像時，物距減小，像距增大，像變大．這兩個知識點(diǎn)在凸透鏡成像習(xí)題中出現(xiàn)的頻率很高，要熟練掌握．
（2）凸透鏡成實(shí)像時，無論遮住凸透鏡的上部、下部、中間，都不能改變像的大小，但是像變暗，凸透鏡遮住的越多，像越暗．