Question

8．物理课上，小明探究凸透镜的成像规律．

（1）实验前，小明将一束平行光射向凸透镜，得到如图甲所示的光路图．则该透镜的焦距为20cm．
（2）如图乙所示，小明在只移动光屏的情况下，发现不能在光屏上成清晰的像．造成上述现象的原因是u＜f，成的是虚像．
（3）如图丙，蜡烛在光具座上A处时，可以在B处的光屏上成一清晰的像．若把蜡烛从A处向左移动距离s到C处，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向左（选填“左”或“右”）移动，像的大小将变小（选填“变小”、“变大”或“不变”）．
（4）实验过程中，蜡烛在燃烧中不断缩短，导致光屏上的像向上移动，为使像重新回到光屏中央，应将光屏向上（选填“上”或“下”）移动．
（5）当清晰的像重新回到了光屏中央后，小明将一眼镜片放在凸透镜前（如图丁所示），光屏上的像变模糊了，只把光屏向右移动，像又清晰了，由此可判定该镜片是      透镜，该镜片可以矫正近视（选填“近视”或“远视”）眼．

Answer 1

分析 （1）凸透镜的焦距为能使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离．
（2）物体处于1倍焦距以内，物体处于1倍焦距以内；
（3）凸透镜成像时，物距增大，像距减小；
（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）由图可知，焦点F到凸透镜光心的距离为20cm，所以该透镜的焦距为f=20cm；
（2）如图乙所示，小明在只移动光屏的情况下，发现不能在光屏上成清晰的像．造成上述现象的原因是物体处于1倍焦距以内，成的是虚像；
（3）由凸透镜成像规律可知，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像为倒立、放大的实像；凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距需要减小，故光屏向左移动，同时像也是变小的；
（4）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，则像的位置会偏高，即屏上像逐渐向上移动，为使像重新回到光屏中央．应将凸透镜向下移动；或凸透镜不动，将光屏向上移动；
（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）20； （2）u＜f，成的是虚像；（3）左；变小；（4）上； （5）凹；  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．