Question

16．如圖甲所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，依次將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，F(xiàn)和F’為凸透鏡的焦點(diǎn)，P和P’到凸透鏡的距離為二倍焦距．
（1）保證蠟燭、凸透鏡的位置不變，應(yīng)將光屏向左（填“左”或“右”）移動(dòng)，才能在光屏上看到清晰倒立的實(shí)像．
（2）若將圖示裝置模擬人的眼睛成像系統(tǒng)，成像總在光屏左側(cè)，該種情況表明這樣的眼睛是近視眼（填“近”或“遠(yuǎn)”），需要佩戴一個(gè)焦距合適的凹透鏡才能加以矯正．
（3）如圖乙所示是小明通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖象．由圖象可知凸透鏡的焦距是10cm．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向上（填“上”或“下”）移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f；
（2）正常的眼睛可以將光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上．近視眼會(huì)將光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜之前，應(yīng)該佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正；
（3）凸透鏡成像時(shí)，u=v=2f，在圖象上找到u=v對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)物距和焦距的關(guān)系求出凸透鏡的焦距．
（4）根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，判斷蠟燭變短后，像的移動(dòng)方向．

解答 解：（1）由于圖甲可知，物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，要在光屏上看到清晰的像，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)到一倍焦距和二倍焦距之間；
（2）由“圖示裝置模擬人的眼睛成像系統(tǒng)，成像總在光屏左側(cè)”可知，像成在視網(wǎng)膜的前方；
近視眼的表現(xiàn)是看不清遠(yuǎn)處的東西，即是由于晶狀體太厚，其折光能力太強(qiáng)，或眼球的前后方向太長(zhǎng)，使得像成在視網(wǎng)膜的前方造成的，故若想使得像成在視網(wǎng)膜上，即需要讓原來的光線發(fā)散一些，由于凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用，故用凹透鏡來矯正近視眼；
（3）由圖知，當(dāng)物距為20cm時(shí)，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像距與物距相等．所以2f=20cm，則f=10cm；
（4）蠟燭變短后，燭焰的位置向下移動(dòng)，根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，像的位置向上移動(dòng)．
故答案為：（1）左；（2）近；凹；（3）10；（4）上．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了粗略測(cè)量凸透鏡焦距的方法，關(guān)鍵是掌握焦點(diǎn)和焦距的概念．同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的兩個(gè)問題，在平時(shí)遇到問題要善于分析原因．