Question

14．在“探究凸透镜成像规律”的实验中（如图），小军所在的小组实验操作规范、测量准确．该小组绘制的物距和像距的关系图象如图甲所示：

（1）由图甲中的信息，可知凸透镜的焦距f=10cm．
（2）若他把蜡烛放在图乙中A的位置，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像；照相机（选填照相机、投影仪或放大镜）就是利用这一成像规律工作的．若使蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（3）当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大（选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是投影仪（选填照相机、投影仪或放大镜）；
（4）将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的右侧透镜凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）．
（5）若把实验中的凸透镜看作“眼睛”的晶状体，光屏看作“视网膜”，当给“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像，若取下近视眼镜，则清晰的像会成在“视网膜”的前面（选填“前面”或“后面”）．

Answer 1

分析 （1）当u=2f，v=2f，此时物距和像距相等，成倒立等大的实像，分析曲线图利用原理解答焦距；
（2）u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．凸透镜成实像时，物近像远像变大．
（3）当物距处于f和2f之间时，成倒立、放大的实像，像距大于2f，应用是幻灯机或投影仪；
（4）当物距小于f时，成正立、放大的虚像，应用是放大镜；
（5）近视眼是晶状体变厚，晶状体对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴凹透镜使光线发散一些，使像呈在视网膜上．

解答 解：（1）因为当u=2f，v=2f，此时物距和像距相等，成倒立等大的实像，分析曲线图可知u=2f=20cm，则f=10cm；
（2）把蜡烛放在图乙中A的位置，由图可知，u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律工作的；
若使蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知光屏应向靠近透镜的方向移动；
（3）当蜡烛距凸透镜15cm时，物距处于f和2f之间时，成倒立、放大的实像，像距大于2f，应用是幻灯机或投影仪；
（4）将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这是因为物距小于f时，成正立、放大的虚像，物与像在凸透镜的同侧，由图乙可知应在右侧观察；
（3）近视眼不戴近视眼镜，由于晶状体变厚，像呈在视网膜的前方．给“眼睛”戴上近视眼镜，使光线发散一些，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，若取下近视眼镜，像将成在视网膜的前面．
故答案为：（1）10；（2）倒立；缩小；实；照相机；靠近；（3）放大；投影仪；（4）右；（5）前面．

点评 要解决有关凸透镜成像的问题，首先要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系，并自己进行总结一些规律性的知识，例如通过像距和物距的大小关系来判断像和物体的大小关系，根据物近像远像变大的特点来判断像的变化及像距的变化等．