Question

20．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=10.0厘米．

（2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、放大 的实像．若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至40厘米 刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像．
（3）由于蜡烛变短，像成在了光屏的上方，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往下调，调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴的下方；
（4）如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中B 处能观察到烛焰的像．
（5）如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像．则该眼镜是远视  眼镜（近视/远视）．

Answer 1

分析 （1）图中测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距，由此可以确定其焦距是多少；
（2）当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f；光的折射中光路是可逆的，据此进行分析；
（3）蜡烛燃烧，烛焰向下移动，光屏位置不变，要使像成在光屏中央位置，根据光线过光心不改变方向，凸透镜中心在烛焰中心和光屏中心连接上，可以判断凸透镜的移动方向，同时也可以判断烛焰中心在主光轴的方位；
（4）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像；
（5）远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成远视眼．

解答 解：
（1）由图甲知，焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm，所以凸透镜的焦距为f=10.0cm；
（2）由图乙知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u=15cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立、放大的实像，v=55cm-25cm=30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
（3）由于蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像向光屏的上方移动，要使像成在光屏的中央位置，凸透镜向下移动；
由于凸透镜中心在烛焰中心和光屏中心连接上，所以调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴的下方；
（4）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u=16cm-10cm=6cm，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察；
（5）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的．
故答案为：（1）10.0；（2）倒立、放大；40；（3）下；下；（4）B；（5）远视．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用．此题看似复杂，其实只要用心，仔细审题，并不难．