题目内容

18．同学们做“探究凸透镜成像的规律”的实验，请回答以下问题：
（1）要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度，使它们的中心在同一高度，你认为下面几种调整方法中最方便合理的是C．
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度；
B．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度；
C．把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开．
（2）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由甲图可知，该凸透镜的焦距是11.0cm；若凸透镜固定不动，将图甲中的光屏换成蜡烛，把光屏移到凸透镜的左侧，并使光屏向远离凸透镜的方向移动，则在光屏上观察到大小不变的光斑（“大小不变”、“逐渐变小”）；
（3）调整烛焰，透镜，光屏三者的中心在同一高度后，点燃蜡烛，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：物距小于一倍焦距，成虚像；
（4）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，若蜡烛适当远离凸透镜，凸透镜和光屏不动，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透镜前加一个凹透镜（“凸透镜”、“凹透镜”），这类似生活中的近视眼镜（“近视眼”、“老花眼”）．

分析 （1）掌握调整三心一线的方法，将蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开；
（2）焦距是从焦点到凸透镜的距离；根据光路可逆，光源放在凸透镜的焦点上，可以得到平行光；
（3）在光屏上得不到像的原因：
物距小于焦距成虚像；
物距等于焦距，不成像；
烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处；
（4）物距处于f和2f之间时，成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的；
当物距增大时，像距会变小，像也随着变小，要想在光屏上重新得到清晰地像，必须使得光线发散，这需要用凹透镜，这就是近视眼的矫正．

解答 解：（1）在调整烛焰、光屏、凸透镜的中心在同一高度时，最好的方法是把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开，C正确，AB操作比较麻烦，并且不准确；
（2）由图甲知，凸透镜的焦距f=41.0cm-30.0cm=11.0cm；若凸透镜固定不动，将图甲中的光屏换成蜡烛，由于蜡烛处于透镜焦点上，由于光路可逆，则把光屏移到凸透镜的左侧，并使光屏向远离凸透镜的方向移，则在光屏上观察到大小不变的光斑；
（3）不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成虚像；可能是物距等于焦距，不成像；也可能是烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处；
（4）由乙图可知此时物距大于像距，能成实像，条件是物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；若蜡烛适当远离凸透镜，当物距增大时，像距会变小，像点向前移，这就是近视眼的成因，若凸透镜和光屏不动，要想在光屏上得到清晰的像，必须利用凹透镜对光的发散作用对其矫正；
故答案为：（1）C；（2）11.0；大小不变．（3）物距小于一倍焦距，成虚像；（4）凹透镜；近视眼．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，一定要注意实验前的调整工作，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用．

练习册系列答案
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