Question

15．在探究凸透镜成像的实验中
（1）小明同学将凸透镜对着太阳光，其下方的纸上呈现一个非最小的光斑，如图甲所示，这时光斑到凸透镜的距离为10.0cm，若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距一定小于（大于/小于/大于或小于）10.0cm；
（2）小明把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑；
（3）实验一段时间后观察到光屏上出现如图乙所示的情况，为得到完整的像，他可将凸透镜向下调节；
（4）小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且靠近凸透镜．结果光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动了适当距离时，又观察到清晰的像，由此分析，还可以只将蜡烛向远离（远离/靠近）凸透镜的方向移动适当距离也能观察到清晰的像，显然这是近视（近视/远视）眼镜．
（5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.0cm时，有三个小组所测像距分别为23.0cm、24.0cm、26.0cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的．你认为出现这种情况的操作原因是光屏上的像没有调到最清晰时就测量．

Answer 1

分析 （1）根据纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，根据凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大可推断焦点在光斑之前，从而判断焦距；
（2）掌握凸透镜对光的作用．知道从焦点发出的光经凸透镜后平行于主光轴．
（3）根据光线过光心不改变方向，判断凸透镜的移动情况．
（4）近视眼镜是凹透镜，当近视眼镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方；近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像距减小，像呈在视网膜的前方；戴近视眼镜使光线发散一些，使像距增大，使像呈在视网膜上．

解答 解：
（1）由于光斑到凸透镜的距离为l0.0cm时，即像距为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠l0.0cm；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于l0.0cm；
（2）小明所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，所以此时经过凸透镜的光线将平行于主光轴，所以无论光屏怎样移动，都会在光屏上出现与凸透镜等大的光斑；
（3）（3）如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央，可以使蜡烛向上移动，或把凸透镜向下移动，或把光屏向上移动．
（4）只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光线有发散作用，因此这只眼镜是凹透镜，即近视镜，要使像变清晰还可以将蜡烛远离凸透镜．
（5）像的位置应该是像最清晰的位置．各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的．
故答案为：（1）小于；（2）大小不变的光斑；（3）下；（4）远离；近视；（5）光屏上的像没有调到最清晰时就测量．

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律，同时考查了学生根据数据得出结论的能力．在分析时要注意成像的特点与物距的关系，通过比较与焦距的关系，得出结论