Question

12．小明想探究凸透镜成像规律．现有两个凸透镜，焦距分别为10cm和20cm．
（1）实验前要调整凸透镜、光屏和烛焰，使光屏中心和烛焰中心位于同一高度．
（2）小明将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则他选择的凸透镜的焦距为10cm；
（3）小明将蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成一清晰的像，此时像的性质是倒立、放大（选填“放大”或“缩小”）的实像；
（4）如果在透镜前放一个老花镜，移动光屏刚好屏上成一个实像，则拿走老花镜后要使光屏上仍成清晰的像，应将蜡烛向右（左、右）．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像规律时，先安放好仪器，为让像在光屏中间在呈现，须调整凸透镜、光屏和烛焰的高度，使它们的中心在同一高度．
（2）据图看出物距和像距的关系，再据两个凸透镜的焦距分析判断即可．
（3）由图知，蜡烛处于2倍焦距之外，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像，在光的折射中，光路是可逆的，分析若将蜡烛与光屏的位置对调，光屏上像的性质．
（4）远视眼佩戴凸透镜进行矫正，对光线有会聚作用．

解答 解：（1）在探究凸透镜成像规律时，须调整凸透镜、光屏和烛焰，使光屏中心和烛焰中心同一高度上，使所形成的像能呈现在光屏中心；
（2）此时通过凸透镜在光屏上能成一个实像，据图能看出，此时在光屏上成一个倒立缩小的实像，所以此时物体在2倍焦距以外，即u=30cm＞2f，即15cm＞f，已知两个凸透镜的焦距分别为10cm和20cm，所以小明选择的凸透镜的焦距为10cm．
（3）由图知，蜡烛原来处于2倍焦距之外，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像，这个像是实像；在光的折射中，光路是可逆的，当把蜡烛放在光屏位置，光屏放在原来蜡烛的位置，即此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，据光路的可逆性可知，此时成倒立、放大的实像．
（4）老花镜使凸透镜，对光线有会聚作用，拿走老花镜后，相当于凸透镜的焦距变大，会聚能力变弱，要使光屏上仍成清晰的像，应增大物距，将蜡烛像右移动．
故答案为：（1）同一高度；（2）10；（3）放大；（4）右．

点评 本题考查的知识点较多，综合性强；熟练掌握凸透镜成像规律，掌握物距、像距的概念是解题的关键．