Question

明明同學利用光具座研究凸透鏡成像規律的實驗時：
（1）他在沒有測量凸透鏡焦距的情況下，立即安裝調節器材，使燭焰、透鏡、光屏三者的中心

在同一高度（同一水平直線上）

，然后適當移動一下它們的位置，在圖示的情況下光屏上剛好得到燭焰清晰的像，明明立即知道該凸透鏡的焦距f₁是

10

cm．
（2）接著，明明又從其他同學那里拿來了一個凸透鏡，在不改變燭焰和光屏的位置情況下，把該透鏡放到原來位置時，發現光屏上燭焰的像不夠清晰了，于是他把光屏向左移動到光具座的60cm刻度處時，發現光屏上又出現了燭焰清晰的像．則該凸透鏡的焦距f₂最接近

C

A.20cm        B.15cm        C.6cm        D.4cm
（3）明明仔細觀察了兩個凸透鏡，又有了新的發現：原來兩個凸透鏡的厚度不相同，其他同學的這個透鏡中間更加凸出，于是他就總結了一個結論：在材料、大小等相同的情況下，中間越薄的凸透鏡焦距越

長

（選填“長”或“短”）．
（4）根據以上明明同學探究的經歷，結合自己的一些認識，你也許還能有其它的收獲．請寫出其中的兩點：①

物距相同時，凸透鏡焦距越短，像距越小

；
②

近視眼的成因是晶狀體焦距變短了

．

Answer 1

分析：（1）①探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
②凸透鏡成倒立、等大的實像時，物距：u=2f，像距：v＞2f，根據物距和像距提供的數據列出等式，解等式即可．
（2）凸透鏡成倒立、縮小的實像時，物距：u＞2f，像距：2f＞v＞f，根據物距和像距提供的數據列出不等式，解不等式即可做出選擇．
（3）不同凸透鏡對光的折射程度是不同的，即每個凸透鏡的焦距是不一定相同的，焦距即是透鏡焦點到光心的距離．
（4）從物距相同時，凸透鏡焦距長短分析像距的大小或從近視眼的成因分析晶狀體的焦距變化．

解答：解：（1）①由圖可看出：裝置中的錯誤是光屏偏高，需要進行調節，使燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
②由圖可看出，光屏上成倒立、等大的實像：則物距u=2f=20cm．解得f=10cm；
（2）在不改變燭焰和光屏的位置情況下，u=20cm，把光屏向左移動到光具座的60cm刻度處時，v=10cm，
u＞v，成倒立縮小的實像，則u=20cm＞2f，2f＞v=10cm＞f，解得10cm＞f＞5cm，則該凸透鏡的焦距f₂最接近6cm，故C選項符合；
（3）在材料、大小等相同的情況下，中間越薄的凸透鏡焦距越長；中間越厚的凸透鏡焦距越短．
（4）其它的收獲：物距相同時，凸透鏡焦距越短，像距越小；近視眼的晶狀體的焦距小于正常眼睛的焦距； 
物距相同時，凸透鏡焦距越長，像距越大；近視眼的成因是晶狀體焦距變短了．
故答案為：（1）在同一高度；10；
（2）C；
（3）長；
（4）物距相同時，凸透鏡焦距越短，像距越小；近視眼的成因是晶狀體焦距變短了．

點評：凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題的重要依據，同時考查的使用探究實驗、得出結論的能力，是一道實驗探究題，一定要熟練掌握．