Question

12．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5cm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主光轴上．
（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10.0cm．
（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（放大/缩小/等大），该成像情况与投影仪（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（靠近/远离），该情况与近视眼（近视眼/远视眼）的成因相同．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜成像规律的实验要求，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，为了使像呈在光屏的中心．
（2）从焦点发出的光线经过凸透镜后会变为平行光；
（3）物距在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立、放大的实像；其应用是投影仪；
（4）凸透镜的焦距减小，相当于增大了物距．像呈在视网膜的前方是近视眼．

解答 解：（1）在实验前，必须先调整小灯泡，凸透镜的中心和光屏中心，三者中心放在同一高度，即使小灯泡和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；
（2）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发出的，故焦距为10.0cm；
（3）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、放大的实像，其应用是投影仪；
（4）不改变发光体和凸透镜的位置，仅将凸透镜的焦距改为8cm，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，像变小，所成的像靠近凸透镜；此时像呈在光屏前方，与近视眼的成像原理是相同的．
故答案为：（1）主光轴；（2）10.0；（3）放大；投影仪；（4）靠近；近视眼．

点评 此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律并能做到举一反三．