Question

15．在探究凸透鏡成像規律實驗中，光屏上得到了一個清晰的像（光屏上像未畫出），如圖甲所示：

（1）為了使燭焰的像能成在光屏的中央，要調整三者的位置，使它們的中心在同一高度，可是在實驗中他發現光屏上的像偏下，那么他應該把凸透鏡向上（選填“上”或“下”）調節，使像最終成在光屏的中央．
（2）通過實驗他得到了凸透鏡的像距v和物距u的關系（如圖丙所示），由圖可知凸透鏡的焦距是10cm；當物距為30cm時的成像特點可應用于照相機（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）．
（3）利用圖甲中成像特點制成的是投影儀（選 填“照相機”或“投影儀”）；保持透鏡不動，只將蠟燭和光屏互換位置，光屏上能（選填“能”或“不能”）再次出現清晰的像．
（4）蠟燭在燃燒過程中不斷變短，導致光屏上的像向上移動．為使像重新回到光屏中央，應將凸透鏡向下（選填“向上”或“向下”）移動．
（5）如圖乙所示，燭焰的像重新回到了光屏中央，若將一眼鏡片放在凸透鏡前，光屏上的像變模糊了，僅向右移動光屏，像又清晰了，由此可判定該眼鏡片是近視（選填“近視”或“遠視”）鏡．

Answer 1

分析 （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央位置．根據光線過光心不改變方向進行判斷．
（2）根據凸透鏡成像的三種情況和應用進行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．u=2f，成倒立、等大的實像，應用于求凸透鏡的焦距．2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機．u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．
（3）物距小于像距時成倒立放大的實像；
（4）根據物與像移動方向相反確定屏上像移動的方向．
（5）凹透鏡對光線有發散作用．

解答 解：（1）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央位置．實驗中他發現光屏上的像偏下，根據光線過光心不改變方向，凸透鏡向上移動，或蠟燭向下移動，或光屏下移動．
（2）由圖象知，u=v=20cm=2f，所以凸透鏡的焦距為10cm．當物距為30cm時，物距大于2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
（3）根據圖甲可知，物距小于像距，成倒立、放大的實像，應用于投影儀．若保持透鏡不動，只將蠟燭和光屏互換位置，物距大于像距，成倒立、縮小的實像．
（4）蠟燭在燃燒過程中不斷變短，導致光屏上的像向上移動，可以通過向下移動凸透鏡的方法使像呈在光屏的中央；
（5）將另一只眼鏡乙放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像也變得模糊了，向右移動光屏，又可以在光屏上看到燭焰清晰的像，說明眼鏡對光線有發散作用，是凹透鏡，應用于近視眼鏡．
故答案為：（1）在同一高度；上；（2）10；照相機；（3）投影儀；能；（4）向下；（5）近視．

點評 （1）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，一定要熟練掌握．
（2）掌握凸透鏡和凹透鏡對光線的作用．