Question

6．如圖所示是小華探究“凸透鏡（f=12cm）成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)前他將燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的主光軸上．表是小華通過實(shí)驗(yàn)記錄的幾組數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物距 u/cm	像距 v/cm
1	60	15
2	30	20
3	24
4	20	30

（1）在第3次實(shí)驗(yàn)中，為得到清晰的像，像距應(yīng)為24cm，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所成的像是倒立（選填“倒立”或“正立”）、放大（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的實(shí)像．
（2）分析表中數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)成倒立實(shí)像的大小與物距（選填“焦距”、“像距”或“物距”）有關(guān)．
（3）當(dāng)光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像時(shí)，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應(yīng)將蠟燭靠近透鏡，將光屏遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡．
（4）將蠟燭稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：
①若移動光屏，則應(yīng)將光屏靠近（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡；
②若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個(gè)焦距合適的凹透鏡．
（5）小華測焦距f時(shí)，將凸透鏡正對太陽，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑時(shí)，測得光斑到透鏡的距離為L，將白紙?jiān)倏拷�透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則L大于f（選填“大于”、“等于”或“小于”）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸逐漸從透鏡處遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將D．
A．一直變大    B．一直變小     C．先變大后變小    D．先變小后變大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行分析解答：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；u=2f，成倒立、等大的實(shí)像；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像；u＜f，成正立、放大的虛像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，凹透鏡對光線有發(fā)散作用．
（2）平行光線經(jīng)過凸透鏡折射后可會聚在焦點(diǎn)，此時(shí)成一個(gè)最小最亮的光斑，成等大的光斑，光屏可能在焦點(diǎn)前后位置．

解答 解：（1）在第3次實(shí)驗(yàn)中，u=24cm=2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、等大的實(shí)像，v=24cm；第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的實(shí)像．
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知，u＞f時(shí)，成倒立、實(shí)像，且實(shí)像的大小與物距u有關(guān)．
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，當(dāng)光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像時(shí)，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應(yīng)將蠟燭靠近透鏡，將光屏遠(yuǎn)離透鏡．
（4）將蠟燭稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變模糊．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移動光屏，則應(yīng)將光屏靠近凸透鏡．②凹透鏡對光線有發(fā)散作用．因此若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個(gè)焦距合適的凹透鏡，可以使光線推遲會聚．
（5）將白紙?jiān)倏拷�透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，說明開始光屏在焦點(diǎn)后，后一次在焦點(diǎn)前，即L大于f；將發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L處時(shí)，可以認(rèn)為是平行光，拿一張白紙?jiān)谒�的另一�?cè)從透鏡處緩慢遠(yuǎn)離透鏡，在白紙上的光斑會逐漸會聚，所以光斑變小，但當(dāng)白紙上在凸透鏡的焦點(diǎn)上時(shí)光斑最小，再緩慢遠(yuǎn)離透鏡時(shí)會聚的光就開始發(fā)散，所以光斑又變大．
故答案為：（1）24；倒立； 放大；（2）物距；（3）靠近； 遠(yuǎn)離；（4）靠近； 凹；（5）大于；D．

點(diǎn)評 本題主要考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用及凸透鏡及凹透鏡對光線的作用，要能夠應(yīng)用所學(xué)知識解釋有關(guān)現(xiàn)象．