Question

2．在探究凸透镜成像规律时，小捷用了如图所示的实验器材
（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个亮点为止，说明凸透镜对光线有会聚作用，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f=10cm（填“5cm”或“10cm”）．
（2）如果实验中蜡烛燃烧后变短了，为了在光屏上看到完整地像，光屏应该向上（填“上”或“下”）移动．
（3）小捷将光源移至距透镜30cm处后，再移动光屏，至到如图所示位置，光屏上会出现清晰的缩小（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是照相机．如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向左（填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像．
（4）如果将光源移至距透镜7cm处，凸透镜此时成的是放大的虚像（填“虚像”或“实，像”），为了看到像人眼的位置应和蜡烛同（同，异）侧．
（5）人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，如果长期不注意用眼卫生，会导致近视．有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得弱些（选填“强”或“弱”），焦距变长（长，短）．
（6）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏．
①蜡烛换成LED灯的优点实验现象更明显、便于观察、减少了污染等．
②光屏换成带有方格光屏的优点是便于比较像的大小．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，首先要掌握焦点和焦距的概念：平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．
（2）要解决此题，需要知道凸透镜成的是倒立的实像，若物体向上移动，则像向下移动．
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像．照相机利用此原理制成的，凸透镜成实像时，物距越大，成的像越小，像距也越小．
（4）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像．
（5）近视眼的形成原因：晶状体过凸或眼睛的前后距离过长，使物体的像成在视网膜前．
（6）蜡烛换成LED灯便于观察；光屏换成带有方格光屏便于比较像与物体的大小关系．

解答 解：（1）为了确定凸透镜的焦距，首先要找到凸透镜的焦距，所以将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的点，便为焦点．焦点到凸透镜中心的距离为10cm，所以此凸透镜的焦距为10cm．
（2）原来烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，实验一段时间后，蜡烛变短了，烛焰移了到主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方，光屏应移到像的位置．
（3）凸透镜的焦距是10cm，物距是30cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．照相机利用了此原理．
如果她将光源再远离凸透镜一些，物距增大，像距变小，所以光屏要向左移动．
（4）如果将光源移至7cm处，此时物距u=7cm＜f．根据凸透镜成像的规律，所以成正立、放大的虚像．
（5）若是晶状体过厚，可以对晶状体和角膜构成的透镜进行手术，使其变薄，对光的偏折能力变弱，焦距变长使成的像后移，直到移到视网膜上．
位置可得到烛焰清晰、倒立、放大的实像；
（6）①蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；
②光屏换成带有方格光屏的优点：便于比较像的大小．
故答案为：（1）10；（2）上；（3）缩小；照相机；左；（4）虚像；同；（5）弱；长；（6）①实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；②便于比较像的大小．

点评 （1）此题主要考查了凸透镜成像的规律，要熟记其内容，并搞清像距与物距之间的关系．
（2）本题考查了凸透镜成像实验中注意的事项、成像规律的运用和实验的改进，是一道好题．