Question

18．在用凸透镜及相关器材进行试验探究活动中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏组装在光具座上，调整凸透镜和光屏所在的两个平面都与光具座的轨道（视为水平直线）垂直．
（2）各器材的位置如图甲所示．此时屏上成倒立、缩小的实像．现将蜡烛向远离透镜的方向移动△S₁的距离，再移动光屏为△S₂的距离将像找到，则△S₁大于（填“大于”或“小于”或“等于”）△S₂．
（3）取下光屏，用眼睛在光屏一侧向透镜方向观察，要看到蜡烛的正立、放大的像，物距应满足说明条件？蜡烛和凸透镜之间的距离在一倍焦距之内
当看到正立、放大的像后，要想看到更大的正立的像，应将蜡烛向左移动．
（4）将近视镜放在蜡烛和凸透镜之间，如图乙所示，光屏上成倒立、缩小的实像．将近视镜拿走后，光屏上的像变得模糊．为了使光屏上的像重新变得清晰，应将蜡烛向凸透镜方向移动．
（5）实验时不小心将凸透镜摔掉了一块，剩余部分如图丙所示．用这个透镜做成像实验时，各器材组装正确，将光屏调到像点的位置，但光屏上的像没有用完好透镜成的像清楚，请说明其原因．在物距不发生改变的情况下，烛焰在光屏上所成的像的大小不变，只是透过的光线变少，像的亮度会变暗．

Answer 1

分析 要解决此题，需要掌握：
（1）凸透镜成像中各器材的摆放要求，因为要使凸透镜成像，所以应使凸透镜的面对着蜡烛，光屏的面对着凸透镜，这样才能使像成在光屏上．
（2）物体成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间；且物距增大时，像距无限靠近一倍焦距．
（3）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越小，像距越小，虚像越小．
（4）在有眼镜时能成清晰的像，可看做是近视眼已矫正了，拿走后，就是近视眼的成因了，只能看清近处的物体．
（5）凸透镜成像时，像的大小取决于物体与透镜的距离、像与透镜的距离关系，物距、像距不变的情况下，像的大小不会改变．

解答 解：（1）为了能使烛焰的光线通过凸透镜，凸透镜的表面应对着烛焰，所以表面应与光具座的轨道垂直，同时为了将像成在光屏上，光屏的表面应对着凸透镜．所以光屏应与光具座的轨道垂直．
（2）由图知：物体成的是倒立缩小的实像，那么物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间．
此时，当物距不断增大时，像距会无限的靠近一倍焦距，但永远达不到一倍焦距处，因此物体向左移动的幅度要大于像向左移动的幅度；所以，△S₁ 大于S₂；
（3）如图乙，看到倒立、放大的像，像和物在同侧，所以蜡烛和凸透镜之间的距离在一倍焦距之内；
若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应将蜡烛向左移动．
（4）拿走眼镜后，就是近视眼的成因：像成在了视网膜的前方，只能看清近处的物体．要想成清晰的像，应减小物距，将蜡烛向凸透镜靠近．
（5）实验时不小心将凸透镜摔掉了一块，在物距不发生改变的情况下，烛焰在光屏上所成的像的大小不变，只是透过的光线变少，像的亮度会变暗．
故答案为：（1）垂直；（2）大于；（3）蜡烛和凸透镜之间的距离在一倍焦距之内；左；（4）凸透镜；（5）在物距不发生改变的情况下，烛焰在光屏上所成的像的大小不变，只是透过的光线变少，像的亮度会变暗．

点评 此题主要考查的是学生对凸透镜成像规律的了解和掌握，基础性题目．