Question

16．某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．

（1）实验时，光具座水平放置，位于光具座上的烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心应该处于同一高度，这样调整的目的是使得像成在光屏的中央．
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是10cm．
（3）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）．要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏远离（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像．
（4）利用该透镜可制作远视（填“远视”或“近视”眼镜）．

Answer 1

分析 （1）需将凸透镜放在蜡烛和光屏的中间，为了使烛焰的像能成在光屏的中心，需要调节烛焰、光心和光屏的中心在同一高度．
（2）凸透镜成像的四种情况：
①u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机；
②u=2f，成倒立、等大的实像；
③2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用是幻灯机；
④u＜f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜．
凸透镜成实像时：物距变小，像距变大，像变大；
（3）老花镜或远视镜是凸透镜，近视镜是凹透镜．

解答 解：（1）在此实验中，实验器材的顺序依次是蜡烛、凸透镜、光屏．为使烛焰的像成在光屏的中央，需要使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度．
（2）凸透镜成像时，物体放在距离凸透镜20cm处时，光屏上得到倒立、等大的实像，所以20cm=2f，所以f=10cm．
（3）当烛焰距凸透镜35cm时，物体处于2倍焦距以外，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机；要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，让蜡烛靠近凸透镜，同时将光屏远离透镜，直至得到清晰的为止；
（4）远视眼是由于晶状体的会聚能力变弱造成的，凸透镜对光线具有会聚作用，利用凸透镜可以制作远视眼睛．
故答案为：（1）同一高度；使得像成在光屏的中央；（2）10；（3）倒立、缩小；照相机；远离；（4）远视．

点评 凸透镜成像的三种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大是凸透镜成像习题的重要依据．