Question

【题目】小明在实验室用蜡烛、凸透镜、光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验．
（1）小明将透镜正对太阳光，当移动光屏找到最小最亮的光斑时，如图所示则该凸透镜的焦距是 cm.

（2）小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是 ．

（3）小明用该透镜进行实验，他把蜡烛放在如图所示A位置时，光屏应向M点的（选填“左”或“右”）侧移动，才能接收到一个清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
（4）近视眼的形成原因是：晶状体较正常人眼更凸，导致晶状体对光线的会聚能力更（选填“强”或“弱”），所以近视眼用透镜来矫正．
（5）小明用如图所示的装置在光屏上得到一个清晰的像C，接着他保持蜡烛的位置不变，用另一个焦距为f′的凸透镜代替原来焦距为f的凸透镜并保持透镜的位置不变，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像D，观察实验现象，他发现像D比像C变大了，则根据上述实验可以判断f′与f大小关系是f′ f （填“大于”或“小于”或“等于”）；在光屏上得到清晰的像D之后，保持透镜的位置不变将光屏向右移动一小段距离，为在光屏上得到清晰的像，蜡烛应向移动；由实验可知：当用变焦照相机拍照时，如果想使被拍摄景物的像变大些，应调节相机的焦距变些．

Answer 1

【答案】
（1）10.0
（2）烛焰在凸透镜的焦点上
（3）右,投影仪
（4）强,凹
（5）大于,右,大
【解析】解：（1）凸透镜正对太阳光时，光线平行于主光轴，光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10.0cm；
（2）无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，这说明光通过凸透镜后为平行光，所以蜡烛放在了凸透镜的焦点上；
（3）由图可知，把蜡烛放在图乙所示A位置时，u=40cm-25cm=15cm，2f＞u＞f，则凸透镜成倒立放大的实像，此时像距v＞2f，所以光屏应向M点的右侧移动，光屏上才能接收到一个清晰的像．该成像规律在实际生活中的应用是投影仪；
（4）近视眼的晶状体比正常人眼更凸，导致晶状体对光线的会聚能力更强，因此像成在视网膜之前，凹透镜对光线有发散作用，因此近视者应该佩带凹透镜，使光线推迟会聚，使像正好成在视网膜上，以便看清远处的物体；
（5）凸透镜成像时，光屏上成的像都是倒立的实像．由图可知，光屏上得到一个清晰的像A，是倒立缩小的实像，则焦距为f的凸透镜：物体离凸透镜30cm处，30cm＞2f，所以，15cm＞f，即f＜15cm．当用另一个焦距为f′的凸透镜代替原来焦距为f的凸透镜并保持透镜的位置不变，可以成倒立，缩小的实像，但这个像B比像A变大，那么像距比原来的像距也大了；由此可知焦距为f′的凸透镜的焦距比原来凸透镜的焦距要大；也可以成倒立、放大的实像，此时物距：2f＞u＞f，物体离凸透镜30cm处，2f′＞30cm＞f′，所以焦距为f′的凸透镜：30cm＞f′＞15cm，所以，焦距为f′的凸透镜的焦距大于焦距为f的凸透镜，即可以判断f′与f大小关系是 f′＞f.保持透镜的位置不变将光屏向右移动一小段距离，则增大了像距，为在光屏上得到清晰的像，就要减小物距，则蜡烛应向右（或透镜）移动，照相机和被拍照的物体保持不变时，照相机的焦距增大时（或变长），物距相对减小，像距要增大，像会变大；照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小，所以如果想使被拍摄景物的像变大些，应调节相机的焦距变大些.
所以答案是：（1）10.0；（2）烛焰在凸透镜的焦点上；（3）右，投影仪；（4）强；凹；（5）大于，右，大。
【考点精析】通过灵活运用主光轴、光心、焦点和焦距和凸透镜成像的应用，掌握透镜的两个镜面所在球心的连线叫主轴，焦点到光心的距离叫焦距，焦距越短折光能力越强；放大镜、幻灯机、照相机是代表凸透镜成不同像的三种最基本的光学仪器即可以解答此题．