Question

13．如图所示，是从物理课本《凸透镜成像的规律》中节选的实验内容．

（1）阅读以上内容可知该实验要探究像的大小、正倒、虚实情况跟物距的关系．
（2）用如图甲所示的方法测得本次实验所用凸透镜的焦距为10cm．
（3）为了使像始终成在光屏中心，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度．器材位置如图乙所示时，在光屏上能得到一个清晰的倒立、缩小（选填“缩小”或“放大”）的实像，测出此时的像距为13cm．
（4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到34cm刻度线处，应将光屏向右移才能得到清晰的像，应用此成像原理可制成投影仪（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
（5）向右移动蜡烛到一定的位置时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像，可能的原因是蜡烛放在焦点内成虚像或蜡烛处于焦点处．
（6）若用图乙装置模拟人的眼睛成像系统，最清晰的像总在光屏左侧，该种情况表明这样的眼睛是近（选填“近”或“远”）视眼．

Answer 1

分析 （1）根据阅读以上内容可知该实验要探究的问题；
（2）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断．
（3）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，
（4）凸透镜成像时，物距减小，像距增大，像变大．2f＞u＞f，成倒立放大的实像，投影仪利用此原理制成的．
（5）凸透镜成像时，当物体放在在焦点处或焦点内时，都不能在屏上成像．若凸透镜、光屏、烛焰中心不在同一高度处，也不能在光屏上成像．
（6）正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上．近视眼会将光线会聚在视网膜之前，应该佩戴凹透镜进行矫正．

解答 解：（1）阅读以上内容可知该实验要探究像的大小、正倒、虚实情况跟物距的关系．
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f=60cm-50cm=10cm．
（3）烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，是为了使像成在光屏的中央；由图乙知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，由图可知，此时的像距为13cm．
（4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到34cm刻度线处，根据凸透镜成像时，物近像远像变大可知，将蜡烛向靠近透镜方向移动时，同时要将光屏向远离透镜方向移动，才能在光屏上再次得到清晰的像．
此时2f＞u＞f，成倒立放大的实像，投影仪利用此原理制成的．
（5）由图可知，凸透镜、光屏、烛焰中心在同一高度处，向右移动蜡烛到一定的位置时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像，可能是物体放在焦点内，成虚像或蜡烛处于焦点处．
（6）由“图示装置模拟人的眼睛成像系统，成像总在光屏左侧”可知，像成在视网膜的前方，这是近视眼的症状．
故答案为：（1）物距；（2）10；（3）同一高度；缩小；13；（4）右；投影仪；（5）蜡烛放在焦点内成虚像或蜡烛处于焦点处；（6）近．

点评 此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律．