Question

【题目】某实验小组的同学利用如图所示的实验装置在暗室中测童直径为5 cm的凸透镜焦距并观察成像情况.将尺寸很小的球形小灯泡S作为光源固定在0cm刻度线处，光屏固定于光具座上标有60cm的位置处.

(1)实验前调整实验器材，使小灯泡和光屏的中心位于凸透镜的___________上.

(2)如图甲所示，将凸透镜从紧挨着小灯泡的位置缓慢向右移动，同时测量光屏上光斑的大小，当光屏上的光斑的直径为5cm时，停止移动凸透镜，此时凸透镜在光具座上如图甲所示处，则凸透镜的焦距为_____cm.

(3)继续向右移动凸透镜至15cm位置处，同时调整光屏的位置，可在光屏上得到清晰的倒立、________的小灯泡的像(放大/缩小/等大)，该成像情况与_____________(照相机/投影仪)的原理相同.

(4)我们可以借助特殊光线的光路图来理解凸透镜成像规律，如图乙所示，如果物体和凸透镜的位置不变，仅将凸透镜的焦距改为8cm，所成的像将__________凸透镜(靠近/远离)，该情况与__________(近视眼/远视眼)的成因相同.

Answer 1

【答案】 主光轴 10.0 放大 投影仪 靠近 近

【解析】实验前调整实验器材，使小灯泡、凸透镜和光屏的中心在同一高度，即使小灯泡和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。

当光屏上的光斑的直径为5cm时，与凸透镜的直径是相同的，故此时的光线是从焦点出发的，故焦距f=10.0cm。

继续向右移动凸透镜至15cm位置处，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的灯泡的实像，该成像情况与投影仪的原理相同。

物体和凸透镜的位置不变，仅将凸透镜的焦距改为8cm，则相当于增大了物距，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”可知，所成的像将靠近透镜。

此时像成在光屏前方，因此与近视眼的成因相同。