Question

9．如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验．

（1）如图甲所示，凸透镜位置固定．当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为10cm．
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，调节烛焰、透镜中心和光屏中心，使之在同一高度上．
烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、放大的实像（选填“正立”“倒立”“放大”“等大”或“缩小”）．实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向上（选填“上”或“下”）移动．
（3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向右 （选填“左”或“右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置．
（4）在图乙中，小明借来地理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，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，说明老师所戴眼镜的镜片是凹透镜，老师的视力缺陷是近视眼 （选填“近视眼”或“远视眼”）．

Answer 1

分析 （1）焦点指凸透镜能使平行于主光轴的光会聚的点，而焦距即为焦点到光心的距离．
（2）“探究凸透镜成像规律”实验时，为使像呈在光屏中央，必须使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上；当物距介于1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大倒立的实像．根据光线过光心不改变方向进行判断；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大．
（4）凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后；近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方，需佩戴凹透镜．

解答 解：（1）根据焦点和焦距的定义可知，当蜡烛距离透镜为50cm-40cm=10cm时，在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑，则该透镜的焦距约为10cm．
（2）“探究凸透镜成像规律”实验时，为使像呈在光屏中央，必须使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上；
由图乙可知，蜡烛与凸透镜的距离为50cm-35cm=15cm，凸透镜的焦距为f=10cm，故2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像．
蜡烛随着燃烧而变短，根据光线过光心不改变方向，像向上移动，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移动．
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向右适当移动一段距离．
（4）将老师的眼镜靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发观清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片，对光线起了发散作用，则为凹透镜；
近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上，而是呈现在视网膜的前方，因此需佩戴凹透镜才能看清远处的物体．
故答案为：（1）10；（2）透镜；同一高度；倒立；放大；（3）右；（4）凹；近视眼．

点评 本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握及根据凸透镜成像规律动手操作实验的能力，同时考查了近视眼的成因和矫正方法．