Question

17．某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是15cm．
（2）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向上（填“上”或“下”）移动．
（3）如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的c点，此成像规律应用在投影仪上（填一种器材名称）．
（4）若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况时完整的像（选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）．
（5）若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则清晰的像会成在“视网膜”的前面（“前面”或“后面”）

Answer 1

分析 （1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
（3）根据f＜u＜2f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是投影仪来解答此题．
（4）在凸透镜成像中，若遮住凸透镜的一部分，其它部位对光线仍具有汇聚作用，只是会聚的光线比原来减少，所以仍可以成完整的像，只是像比原来变暗．
（5）要解决此题，需要知道近视镜为凹透镜，对光线有发散作用．

解答 解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是f=60cm-45cm=15cm．
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．由于烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向上调节，使烛焰的像向下移动；
（3）如图乙，由屏上得到清晰放大的实像可知，此时f＜u＜2f时，其应用是投影仪或幻灯机，由图可知，c点正好在f和2f之间；
（4）若遮住凸透镜的下半部分，上半部分仍可以会聚光线而成完整的像，只是会聚的光线比原来减少，所以像变暗；
（5）近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，所以当撤掉近视镜后，光线的折射情况比原来增强，所以像会成在光屏（视网膜）的前面．
故答案为：（1）15；（2）上；（3）c；投影仪；（4）完整的像；（5）前面．

点评 （1）粗测凸透镜焦距的方法：让太阳光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，用刻度尺测出亮斑到凸透镜的距离即为焦距．
（2）掌握凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据．