Question

15．在探究凸透镜成像规律实验中，光屏上得到了一个清晰的像（光屏上像未画出），如图甲所示：

（1）为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在同一高度，可是在实验中他发现光屏上的像偏下，那么他应该把凸透镜向上（选填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央．
（2）通过实验他得到了凸透镜的像距v和物距u的关系（如图丙所示），由图可知凸透镜的焦距是10cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于照相机（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）．
（3）利用图甲中成像特点制成的是投影仪（选 填“照相机”或“投影仪”）；保持透镜不动，只将蜡烛和光屏互换位置，光屏上能（选填“能”或“不能”）再次出现清晰的像．
（4）蜡烛在燃烧过程中不断变短，导致光屏上的像向上移动．为使像重新回到光屏中央，应将凸透镜向下（选填“向上”或“向下”）移动．
（5）如图乙所示，烛焰的像重新回到了光屏中央，若将一眼镜片放在凸透镜前，光屏上的像变模糊了，仅向右移动光屏，像又清晰了，由此可判定该眼镜片是近视（选填“近视”或“远视”）镜．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．根据光线过光心不改变方向进行判断．
（2）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．u=2f，成倒立、等大的实像，应用于求凸透镜的焦距．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机．u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
（3）物距小于像距时成倒立放大的实像；
（4）根据物与像移动方向相反确定屏上像移动的方向．
（5）凹透镜对光线有发散作用．

解答 解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．实验中他发现光屏上的像偏下，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向上移动，或蜡烛向下移动，或光屏下移动．
（2）由图象知，u=v=20cm=2f，所以凸透镜的焦距为10cm．当物距为30cm时，物距大于2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
（3）根据图甲可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪．若保持透镜不动，只将蜡烛和光屏互换位置，物距大于像距，成倒立、缩小的实像．
（4）蜡烛在燃烧过程中不断变短，导致光屏上的像向上移动，可以通过向下移动凸透镜的方法使像呈在光屏的中央；
（5）将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，向右移动光屏，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有发散作用，是凹透镜，应用于近视眼镜．
故答案为：（1）在同一高度；上；（2）10；照相机；（3）投影仪；能；（4）向下；（5）近视．

点评 （1）凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．
（2）掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用．