Question

1．在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時：

（1）如圖1所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖1可知，凸透鏡對光線具有會聚作用，該凸透鏡的焦距是10cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調節、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．圖2是某小組的實驗情形，小明發現光屏上清晰的像偏下（選填“上”、“下”、“左”或“右”）；調整合適后發現投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像規律工作的．
（3）實驗中，屏上已成清晰的像，此時固定蠟燭，換用一個焦距略大一些的凸透鏡進行實驗，則光屏需向遠離（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動，才能在光屏上再次成清晰的像．
（4）當小明把爺爺的老花鏡放在凸透鏡與蠟燭之間時，發現光屏上的像變得模糊不清，他應當向靠近（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動光屏，可在光屏上再次得到清晰的像．
（5）對于焦距相同的凸透鏡，一個物距應該對應唯一的像距，但從各組匯報數據中發現，物距均為12.0cm時，有三個小組所測像距分別為23.0cm，24.0cm，26.0cm．若他們的數據差別不是因為長度測量誤差導致的，你認為出現這種情況的操作原因是光屏上的像沒有調到最清晰時就測量像距．

Answer 1

分析 （1）通過圖1所示的現象，結合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距；
（2）根據光線過光心不改變方向，判斷像的情況；
（3）凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，物距減小，像距增大；
（4）老花鏡是凸透鏡，凸透鏡有會聚光線的作用；
（5）在實驗中要移動光屏，直到光屏上出現清晰的像為止．

解答 解：（1）平行光線經過凸透鏡后會聚于一點，這一點就是焦點，焦點到光心的距離是焦距，根據圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）光線過光心不改變方向，根據圖2的實驗情形可知，光屏上的像偏下；由圖2可知，此時f＜u＜2f，根據凸透鏡成像規律可知，光屏上成倒立放大的實像，投影儀就是利用這一成像規律工作的．
（3）蠟燭固定不動，換用一個焦距略大一些的凸透鏡進行實驗，物距相對減小，則要增大像距，才能在光屏上得到清晰的像，所以光屏遠離凸透鏡．
（4）小明把爺爺的老花鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，由于老花眼鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，所以通過凸透鏡的光線比以前提前會聚了，像距更小了，因此要得到清晰的像，需將光屏靠近凸透鏡．
（5）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實驗的像距不同，是因為光屏上的像沒有調到最清晰時就測量像距．
故答案為：（1）會聚；  10；（2）下；投影儀；（3）遠離；（4）靠近；（5）光屏上的像沒有調到最清晰時就測量像距．

點評 此題主要考查了粗略測量凸透鏡焦距的方法，關鍵是掌握焦點和焦距的概念．同時考查了凸透鏡成像的規律，要熟記其內容，并搞清像距與物距之間的關系．