Question

14．小華想探究凸透鏡成像規律．實驗桌上有A、B、C三個凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為10cm，凸透鏡B的焦距為50cm，凸透鏡C的焦距未知．光具座上標尺的刻度范圍如圖所示．

（1）小華想探究凸透鏡成實像的規律，應選用A凸透鏡（選填“A”或“B”）．實驗過程中，他將點燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時，移動光屏，直到光屏上呈現出燭焰清晰的像，生活中照相機（填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像規律工作的．
（2）小紅同學將蠟燭和透鏡固定，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是因為物距小于焦距，成的像是虛像（寫出一個）．
（3）為了做進一步的探究，讓凸透鏡和燭焰的位置保持不變，將光屏遠離凸透鏡2cm，結果光屏上原來清晰的燭焰像變模糊了，接著將一個近視眼鏡放在透鏡與燭焰之間并做適當調整，結果光屏上燭焰的像再次變清晰，此過程探究的是近視眼的矯正方法．近視眼鏡的鏡片是凹透鏡，它對光線有發散作用．
（4）實驗中，由于蠟燭燃燒變短，使燭焰的像成在了光屏中心的上方，要使像仍然成在光屏的中心，如果只調整凸透鏡，應將凸透鏡向下調．

Answer 1

分析 （1）用光具座探究凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍；凸透鏡成像時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，照相機是利用這一成像規律工作的；
（2）不能在光屏上成像的原因：燭焰、光屏、凸透鏡的中心不在同一高度處；物距小于焦距，成虛像；物距等于焦距，不成像；
（3）近視眼鏡實際上一個凹透鏡，而凹透鏡對光線有發散作用；
（4）凸透鏡成倒立的實像，若燭焰的像成在光屏的上方，說明燭焰的位置太靠下，所以燭焰要相對于凸透鏡向上移動．

解答 解：（1）A凸透鏡的焦距是10cm，光具座的長度至少為40cm，此光具座符合題意；B凸透鏡的焦距是50cm，光具座的長度至少為200cm，此光具座不符合題意，故應選用A凸透鏡；
物距u=50cm-25cm=25cm，凸透鏡的焦距是10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像，生活中照相機就是利用這一規律工作的；
（2）小紅將將蠟燭和透鏡固定，無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像，可能是因為物距小于焦距，成的像是虛像；
（3）因凹透鏡對光線有發散作用，會使所成的像向后，那必須使光屏向后才能得到清晰的像；
（4）由于凸透鏡成的是倒立的實像，所以由于蠟燭太短而使得像在光屏中心的上方．所以應將蠟燭向上調或將凸透鏡向下調．
故答案為：（1）A；照相機；（2）因為物距小于焦距，成的像是虛像；（3）凹；發散；（4）下．

點評 本題考查學生動手操作實驗的能力并能有效解決實驗中出現的問題．此題主要考查了凸透鏡成像規律的應用，關鍵是記熟成像規律并能做到舉一反三．