Question

9．某实验小组用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）如图所示将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、光屏的位置，使它们的中心在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）小明在另一次实验时将蜡烛和凸透镜固定，发现无论怎样移动光屏，光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，原因可能是蜡烛到凸透镜的距离小于焦距．
（3）调整后，三者位置如图所示，光屏得到一个清晰的蜡烛的像，该像是倒立、缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像．此时他将远视眼镜的镜片甲、乙分别放到蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊，向左移动光屏，才能成清晰的像，两次移动光屏的距离分别为s₁、s₂，若s₁＜s₂，说明镜片甲的焦距＞乙的焦距（选填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）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，调节三者的高度，使三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）无论怎样移动光屏，在光屏中心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：物距小于或等于焦距（u≤f）；
（3）当物距处于2倍焦距之外时，凸透镜成倒立缩小的实像．
远视镜为凸透镜，对光线有会聚作用，若将其放在蜡烛和凸透镜之间，像会向凸透镜靠近．
焦距越短，会聚能力越强．

解答 解：（1）为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（2）无论怎样移动光屏，在光屏中心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：物距小于或等于焦距（u≤f）；
（3）由图知，物距为50-10=40cm，2f=2×15cm=30cm，物距大于2f，所以成倒立缩小的实像．
由于远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，所以将其放在蜡烛和凸透镜之间，会使像向凸透镜靠近．
焦距越短，会聚能力越强，光屏移动的距离越长，当s₁＜s₂时，乙的会聚能力更强，焦距更短，故甲的焦距大于乙的焦距．
故答案为：（1）同一高度；光屏的中央；（2）蜡烛到凸透镜的距离小于焦距；（3）缩小； 左；＞．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了有关实验器材的调节，及成像特点与物距的关系，同时考查了实验过程中有关问题的分析．