Question

【題目】在學完凸透鏡成像規律后，小明選擇了一塊焦距未知的凸透鏡，對凸透鏡成像特點作了進一步探究。

（l）如圖1所示，為測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，并調節光屏位置直到在屏上得到一個最小的光斑，該透鏡的焦距f=________cm；

（2）實驗前需調節燭焰、凸透鏡和光屏三者的高度，使它們的中心在凸透鏡的________上；調整至圖2位置時，恰好在光屏上接收到清晰的倒立、________的像；若保持蠟燭和光屏的位置不變，當將凸透鏡向左平移________cm時，光屏上可再次出現清晰的像；

（3）小明將他的眼鏡片放在圖2中的凸透鏡前，光屏上的像變模糊了，適當向右移動光屏，像就又清晰了，由此可判斷小明是________（填“近視”或“遠視”）眼；

（4）小明用該凸透鏡和圖3所提供的器材自制簡易照相機；

①為了更清楚地觀察像，應選擇________（選填“較暗”或“較亮”）的物體作為觀察對象；

②圖3中兩圓筒的長度均為7.5cm，為在半透明塑料薄膜上找到清晰的像，則應該將薄膜安裝在內筒的________（填“A”或“B”）端；

③小明在教室內將自制照相機對準教室的窗戶，通過調節內筒，恰好在薄膜上獲得教室窗戶清晰的像，現在用它來給窗外遠處的樓房“拍照”，則需將內筒向________（選填“里推”或“外拉”）一些，才能在薄膜上得到遠處樓房清晰的像。

Answer 1

【答案】8.0 主光軸 縮小 12 近視 較亮 B 里推

【解析】

(1)[1]讓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，這點是凸透鏡的焦點，由圖1可知，焦點到光心的距離是：

；

所以凸透鏡的焦距是8.0cm；

(2)[2]實驗前應調節燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心，使它們的中心在同一高度上，即使它們的中心在凸透鏡的主光軸上，目的是使像成在光屏的中央；

[3]物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距；如圖2，物距大于像距，成倒立、縮小的實像；

[4]由圖2知，此時的物距是24.0cm，像距12cm，物距大于兩倍焦距，當將凸透鏡向左平移物距和像距正好與上次相反時，由光路可逆的特點知，光屏上可再次出現清晰的像；所以左平移12cm時，光屏上會再次出現清晰的像；

(3)[5]向右移動光屏，像變清晰了，說明眼鏡片放在凸透鏡前使光線延遲相交了，因此該同學佩戴的是凹透鏡，患上了近視眼；

(4)①[6]為了更清楚地觀察像，通常選擇較亮的物體作為觀察對象，同時需要將光屏放在較暗的環境中，使像更清晰；

②[7]由于照相機成清晰的像時需要滿足物距大于兩倍焦距，像距大于一倍焦距小于兩倍焦距，而且凸透鏡的焦距是8cm，所以為在半透明塑料薄膜上找到清晰的像，則應該將薄膜安裝在內筒的B端；

③[8]由凸透鏡成像的規律可知，物距變大時，像距變小，像變小；由題意可知，小明用自制的照相機先拍攝到了近處的窗戶，再拍攝遠處的樓房時，即物距變大，像距應減小，薄膜上的像變小，則需將內筒向里推一些，才能在薄膜上得到遠處樓房清晰的像。