Question

17．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規律．

①測焦距：如圖1甲所示，讓一束平行光正對著凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑．由此可得出該凸透鏡的焦距為10cm；
②如圖1乙所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調到同一高度．
③當蠟燭距凸透鏡的距離為 35cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰倒立、縮小（選填“放大”或“縮小”）的實像．若對換蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能得到一個清晰的像，據此原理，人們制成的光學儀器是投影儀；
④如1乙圖所示，若換用焦距為30cm 的凸透鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，移動光 屏，在光屏上不能（選填“能”或“不能”）得到一個清晰的像，原因是像距太大．
⑤在模擬近視眼的實驗中，將蠟燭放在離凸透鏡較遠的位置，如圖2所示，給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，此時光屏上能成一清晰的像；若“取”下近視眼鏡，為使光屏上的像清晰，在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下，應該將光屏B
A、保持在原來的位置                B、靠近透鏡
C、靠近透鏡和遠離透鏡都可以        D、遠離透鏡．

Answer 1

分析 （1）焦距是從焦點到凸透鏡的距離；
（2）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（3）物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實像；物距小于像距，凸透鏡成倒立縮放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據這個原理制成的；
（4）根據物距處于f和2f之間時，凸透鏡成倒立放大實像的特點分析；
（5）近視眼鏡是凹透鏡，根據對光有發散作用分析即可．

解答 解：（1）焦距是從焦點到凸透鏡的距離，由圖知，該凸透鏡的焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）在做實驗的過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使燭焰的像成在光屏的中心；
（3）蠟燭距凸透鏡的距離為35cm，則物距大于2f，則可在光屏上得到倒立縮小的實像，此時像距處于f和2f之間；若對換蠟燭和光屏的位置，則物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據這個原理制成的；
（4）把凸透鏡換成焦距為30cm的，物距為45cm，大于1倍焦距，而像距大于2f=60cm，也就是說像在“100”后面．所以在光屏上無法成清晰的實像；
（5）凸透鏡相當于人眼的晶狀體，給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，光線發散，此時光屏上能成一清晰的像，若“取下”近視眼鏡，光線會提前會聚，為使光屏上的像清晰，在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下，應將光屏靠近透鏡移動．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）縮小；投影儀；（4）不能；像距太大；（5）B．

點評 本題是探究凸透鏡成像規律的實驗，考查了對焦距概念的理解、凸透鏡成像規律的應用，熟練掌握成像特點與物距、像距的關系是關鍵．