Question

9．小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为9.3cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一水平高度．这样做的目的是使烛焰成像在光屏中央．如果无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：烛焰在凸透镜一倍焦距以内．
（3）重新调整后，把蜡烛放在距凸透18cm处，在凸透镜的另一侧移动光屏，能在光屏上得到一个倒立、放大的实像（填“放大”、“缩小”、“等大”），生活中投影仪（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的．
（4）现要让光屏上成的像缩小，蜡烛应向右移动，光屏应向右移动．
（5）通过调整后，光屏上已成一清晰的像，若用一不透光的纸将凸透镜的上半部分遮住，则光屏上的像与原来相比将变暗．
（6）若将一同学的眼镜片放在凸透镜前，光屏上的像变模糊了，只向右移动光屏，像又清晰了，由此可判定该镜片是凸透镜，该同学是远视（填“近视”或“远视”）眼．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜的焦点和焦距进行判断；
（2）为了使像成在光屏中央，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上；探究凸透镜成像实验时，光屏上不能接到像有以下几种情况：烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度；烛焰在凸透镜一倍焦距以内；
（3）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
（4）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；
（5）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；
（6）凸透镜对光线有会聚作用，能使光线的会聚点提前．．

解答 解：（1）由图可知：线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为59.3cm-50cm=9.3cm．
（2）为了实验的需要，根据实验的要求，将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心必须放在同一水平高度上，烛焰的像才能成在光屏的中央；烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是烛焰在凸透镜的焦点上；烛焰在凸透镜一倍焦距以内．
（3）当蜡烛与凸透镜的距离为18cm时，凸透镜的焦距是9.3cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
（4）要在光屏上成像缩小，应使物距变大，像距变小，即蜡烛靠近凸透镜、光屏远离凸透镜．
当蜡烛与凸透镜的距离为16cm时，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
（5）用不透光的纸遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整的像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗；
（6）向右移动凸透镜，像变清晰了，说明眼镜片放在凸透镜前使光线提前相交了，因此该同学的是远视眼，佩戴的是凸透镜．
故答案为：（1）9.3；（2）同一水平高度；使烛焰成像在光屏中央；烛焰在凸透镜一倍焦距以内；（3）放大；投影仪；（4）右；右；（5）变暗；（6）凸透镜；远视．

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．