Question

1．在100cm长的光具座上进行凸透镜成像规律实验，
（1）应当在光具座上放置下列哪个规格的凸透镜C
A．焦距30cm的凸透镜
B．焦距40cm的凸透镜
C．焦距10cm的凸透镜
D．以上透镜都可以
（2）根据图中所示，烛焰的像成在光屏上边缘，则调节的最佳调节方案是ABC
A．蜡烛向上调      B．凸透镜向下调       C．光屏向上调      D．凸透镜向上调
（3）李线手中拿着甲、乙两透镜，当它从甲透镜中观察远处的物体时，看到的是正立缩小的“物体”，而当她从乙透镜中看远处物体时，看到的是缩小倒立的“物体”，则乙透镜属于凸透镜，乙中看到的是实（选填“实”或“虚”）像．
放置好焦距f=10cm的凸透镜后，该同学实验数据如下表：

次 数	物 距u/cm	像 距v/cm	像 的 大 小	像的正倒
1	30	15	缩小	倒立
2	20	20	等大	倒立
3	14	28	放大	倒立
4	10	∕	两侧都有像	正、倒
5	6	∕	放大	正立

（4）从上面的实验中你能总结出的一条规律是实像都是倒立的．
（5）对于第4次实验现象，存在的理由是：焦点内、外都有火焰，成放大的虚、实像．
（6）为了演示近视眼镜的作用，应适当增大（选填“增大”或“减小”）透镜与物体之间的距离，然后在它们之间放上合适的凹（选填“凹”或“凸”）透镜，使光屏上再次出现清晰的像．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像规律实验中，光具座上仪器从左到右的顺序分别是发光体、凸透镜、光屏，为使发光体和光屏都有足够的移动空间，凸透镜应放在光具座的中间部分，实验时，须将物体置于凸透镜的二倍焦距之外，因而凸透镜的焦距会受到光具座的长度的影响．
（2）探究凸透镜成像规律实验时，安放好仪器后，为了让像呈现在光屏的中心，要调整焰心、凸透镜光心、光屏中心大致在同一高度，根据凸透镜所成实像都是倒立的特点，结合实际进行调节；
（3）凸透镜成实像时，无论是放大的还是缩小的，都是倒立的；凹透镜只能成 正立、缩小、虚像；
（4）凸透镜成的实像可以放大，可以等大，也可以缩小，但有一共同点，都是倒立的，由表中结论归纳；
（5）实像是由实际光线会聚而成的，虚像是由实际光线的反向延长线会聚而的，在凸透镜焦点的光线经折射后会平行射出，所无论是实际光线还是其反向延长线均不会相交，即既不成实像也不成虚像；发光体处于焦点上，由于其体积的原因，不可能发的每一条光线都恰好正在焦点上，如果在部分焦点外，则成倒立放大的实像，如果部分在焦点内，则成正立放大的虚像；
（6）近视眼是由于人眼的晶状体变凸，焦距变短，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，根据凸透镜成实像的特点，当物距越小时，像距会越大，所以近视眼看近处的物体时，物距变短，像距变大，像就呈现在视网膜上；物距变大时，像距会变小，像便会呈现在视网膜前方；

解答 解：（1）由题可知，凸透镜距发光体的最大距离是50cm，为了探究u＞2f的成像特点，50cm＞2f，即所选的透像的焦距须小于25cm，故只有C选项的凸透镜才满足；
（2）A、凸透镜成的实像都是上下倒置的，因而蜡烛向上调时，光屏上的像会向下移动，故A方案可行；
B、经过凸透镜光心的光线不改变传播方向，平行于主光轴的光线会经过焦点射出，这两条光线相交时，使形成了发光体上对应的点的像，因此当凸透镜下移时，发光体上发光的这两条光线的会聚点会下移，即像会向下移动，故B方案可行；
C、保持蜡烛和凸透镜高度不变，光屏上像的位置便会固定不动，由题可知，像在光屏的上边缘，因此向上移动光屏也能使像呈现在光屏中央，故C方案可行；
D、凸透镜上移时，发光体上发光的这两条光线的会聚点会上移，即像会向上移动，故D方案不可行
（3）根据凸透镜成像特点，成实像时都是倒立的；凹透镜只能成 正立、缩小、虚像；甲透镜中观察远处的物体时，看到的是正立缩小的“物体”，因此甲是凹透镜；乙透镜中看远处物体时，看到的是缩小倒立的“物体”，因此乙是凸透镜，成的是缩小倒立的实像；
（4）由表格中的1、2、3组数据可以看出，无论是像的放大的、等大的还是缩小的，只要是实像，都是倒立的；
（5）第四次实验是的u=f是完成的，现象是两侧都有像，有正有倒；根据凸透镜成像规律，当u=f时，经过焦点上的光线经凸透镜折射后会平行射出，实际光线及其反向延长线都不会相交，因此实像和虚像都不会形成；蜡烛处于焦点上，由于其体积的原因，不可能发的每一条光线都恰好正在焦点上，总有部分火焰在焦点外，则成倒立放大的实像，还有部分火焰在焦点内，则成正立放大的虚像；
（6）近视眼是因为晶状体的会聚能力太强了，看近处物体时，物距小，像距会增大，像会呈现在视网膜上，当看较远处物体即物距增大时，像距会变小，由于晶状体不能很好调节凸的程度，所以像会呈现在视网膜前方，所以须配凹透镜使光发散，从而使会聚点延后．所以为了演示近视眼镜的作用，须增大透镜与物体之间的距离，然后在它们之间放上合适的凹透镜使光发散，延迟光的会聚，使光屏上再次出现清晰的像．
故答案为：（1）C；（2）ABC；（3）凸；实；（4）实像都是倒立的；（5）焦点内、外都有火焰，成放大的虚、实像；（6）增大；凹．

点评 本题考查了凸透镜成像规律实验，要求我们会选择合适的器材，会对实验中出现的问题正确处理，会根据记录的数据进行归纳，会辨别凸凹透镜，知道近视眼镜的矫正原理，是难度较大的综合性题目．