Question

7．如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑．小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用蜡烛作光源，实验装置如图乙所示．

（1）该凸透镜的焦距为10cm．
（2）实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在相同高度．
（3）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、缩小的实像，此时所成的像与照相机所成的像性质相同（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
（4）小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向右（填“左”或“右） 移动才能在光屏上得到清晰的像．如果将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处，这时光屏应向右 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上得到清晰的像．

Answer 1

分析 （1）掌握焦距的概念，从焦点到凸透镜的距离；
（2）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（3）根据物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像的原理进行分析，照相机就是根据这个原理制成的；
（4）凹透镜对光线有发散作用；根据凸透镜成实像时遵循物近像远像变大的特点进行分析；也可根据物距等于2f，像距等于2f进行分析．

解答 解：（1）由焦距的概念知，f=40cm-30cm=10cm；
（2）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
（3）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距在大于2倍焦距，凸透镜能成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的．
（4）将一只凹透镜放在蜡烛与凸透镜之间，由于凹透镜对光线有发散作用，所以使得像推迟会聚，故光屏上原来清晰的像变得模糊了，向右移动光屏，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像；保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座30cm刻度处，物距为u=50cm-30cm=20cm，u=2 f，成倒立、等大的实像．像成在二倍焦距的位置，光屏在70cm的位置，所以光屏向右移动．
故答案为：（1）10；（2）相同高度；  （3）缩小；   照相机；   （4）右；   右．

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，需熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，同时考查了测量焦距的方法．