Question

9．小明同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜．

（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为10cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度上，为实验探究做好准备．
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止．生活中照像机就是利用这一成像原理来工作的．
（4）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜（凸透镜/凹透镜），这与近视（近视/远视）的矫正相似．

Answer 1

分析 （1）掌握凸透镜对光线的会聚作用；根据焦距的概念，计算出焦距的大小：从焦点到凸透镜的距离．
（2）探究凸透镜成像的实验时，依次放置蜡烛、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．
（3）根据凸透镜的成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；u=2f，成倒立等大的实像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像来解答此题．
（4）凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用；近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正．由此分析解答．

解答 解：
（1）由图甲知，平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为60cm-50cm=10cm．
（2）在实验时，应调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致同一高度上，这样才能保证像成在光屏的中央．
（3）由图乙可知蜡烛到凸透镜距离，即物距u=50cm-10cm=40cm，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这个原理来工作的．
（4）在图所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，像距变小，成像于光屏前；
不移动光屏，为了再次得到清晰的像，应使光线延迟会聚；由于凹透镜对光有发散作用，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜，才能在光屏上再次得到清晰的像；近视眼是使用凹透镜来矫正的．
故答案为：（1）10；（2）同一高度；（3）照像机；（4）凹透镜；近视．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及实验的操作，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用．