Question

2．小明在实验室用蜡烛，凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验．
（1）小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，可能出现的原因应该是蜡烛放在了凸透镜的焦点上．
（2）小红同学在实验中，按如图装配仪器，此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，她应该将蜡烛往上调（选填“上”或“下”）．调整好后她将蜡烛移到距凸透镜25cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是12.5cm．
（3）接着小明和小红他们都将燃烧的蜡烛放在高凸透镜20cm处，但小明在光屏上得到一个倒立、缩小的像，小红在光屏上得到的像却是倒立放大的，分析原因是小明使用的透镜的焦距小于（选填“大于”、“小于”或|等于）小红使用的透镜的焦距，生活中的照相机是小明（选填“小明”或“小红”）实验现象的应用．若小明要在光屏上得到与小红光屏上性质一样的倒立放大的像，她应该把；蜡烛向右（选填“左”或“右”移动）．
（4）接下来，小明将自己的眼镜靠近凸透镜的左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏，又发现清晰的像，说明小明所截的眼镜镜片是凹透镜，他的视力缺陷是近视眼（选填“近视”或“远视”）．

Answer 1

分析 （1）根据由焦点发出的光经凸透镜后平行主光轴射出的特点分析；
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像，根据物距和焦距的关系求出焦距；
（3）在物距一定时，凸透镜的焦距越大，物体到凸透镜的距离相对越小；
凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大；
照相机要进行近距离拍摄更大的像，在物距一定时，选择焦距越小，得到的像越大；
（4）近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强造成的，使像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜进行矫正；根据像远离凸透镜，可判断眼镜对光线具有发散作用，从而可判断出老师的视力缺陷．

解答 解：（1）无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，说明折射光线是平行的，则可能出现的原因应该是物距等于焦距，即蜡烛在凸透镜的焦点上；
（2）如图，蜡烛、凸透镜、光屏在同一条直线上，三者的中心不在同一个高度，要使蜡烛上移；
凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像，所以25cm=2f，所以f=12.5cm；
（3）在物距一定时，凸透镜的焦距越大，物距相对越小，像距越大，像越大，所以小红使用的凸透镜的焦距大于小明使用的凸透镜的焦距；
生活在用照相机进行微距拍摄，照相机镜头的焦距越小，像越大；
小明得到的像是倒立、缩小的实像，要得到和小红那样放大的像，要减小物距，增大像距，所以蜡烛向右移，同时光屏右移；
（4）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，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适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明光线延迟会聚成像了，故放置的是使光线发散的凹透镜，这种眼镜是用来矫正近视眼的．
故答案为：（1）焦点；（2）上；12.5cm；（3）小于；小明；右；（4）凹；近视．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，一定要注意实验前的调整工作，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用．