Question

【题目】小明利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为_____cm．（光具座的刻度读数同刻度尺）

（2）实验前，要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度，使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，目的是_____，你认为下面几种调整方法中最方便合理的是_____．

A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度

B．用刻度尺一个个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度

C．把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，再分开

（3）将点燃的蜡烛移到主光轴上距离焦点6cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像，这个像可能为图乙中的___（填字母），生活中_____就是利用这一成像原理来工作的．

（4）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为_____．

（5）为了探究近视眼和远视眼的成因，小明和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜．当蜡烛、光屏和液体透镜如图放置，光屏上出现清晰的烛焰像，此时应是_____（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，发现光屏上的烛焰像模糊了，若把蜡烛逐渐靠近凸透镜时，光屏上的像又清晰了，说明液体透镜注水后，成的像将_____（选填“靠近”、“远离”）凸透镜，此实验说明了_____（选填“近视”或“远视”）眼的成因．

Answer 1

【答案】 12.0 使像成在光屏的中央 C C 投影仪 A 缩小 靠近 近视

【解析】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为52.0cm﹣40.0cm=12.0cm；（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，均位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心．其中最方便合理的调整方法是把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开；故C正确；（3）在光屏上成像，说明是实像，将点燃的蜡烛移到主光轴上距离焦点6cm处，则此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，故C图正确，其应用是投影仪；（4）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，故图象为A图．（5）由图可知，此时u＞v，故成倒立、缩小的实像．用注射器向水凸透镜里加水，使凸透镜变凸，由于凸透镜折射能力变强，所以像将靠近透镜，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动．或者在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜，对光线起发散作用，使像成在原来的位置，这是近视眼的矫正原理．