Question

明明同学利用光具座研究凸透镜成像规律的实验时：
（1）他在没有测量凸透镜焦距的情况下，立即安装调节器材，使烛焰、透镜、光屏三者的中心

在同一高度（同一水平直线上）

，然后适当移动一下它们的位置，在图示的情况下光屏上刚好得到烛焰清晰的像，明明立即知道该凸透镜的焦距f₁是

10

cm．
（2）接着，明明又从其他同学那里拿来了一个凸透镜，在不改变烛焰和光屏的位置情况下，把该透镜放到原来位置时，发现光屏上烛焰的像不够清晰了，于是他把光屏向左移动到光具座的60cm刻度处时，发现光屏上又出现了烛焰清晰的像．则该凸透镜的焦距f₂最接近

C

A.20cm        B.15cm        C.6cm        D.4cm
（3）明明仔细观察了两个凸透镜，又有了新的发现：原来两个凸透镜的厚度不相同，其他同学的这个透镜中间更加凸出，于是他就总结了一个结论：在材料、大小等相同的情况下，中间越薄的凸透镜焦距越

长

（选填“长”或“短”）．
（4）根据以上明明同学探究的经历，结合自己的一些认识，你也许还能有其它的收获．请写出其中的两点：①

物距相同时，凸透镜焦距越短，像距越小

；
②

近视眼的成因是晶状体焦距变短了

．

Answer 1

分析：（1）①探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、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，像才能呈在光屏的中心．
②凸透镜成倒立、等大的实像时，物距：u=2f，像距：v＞2f，根据物距和像距提供的数据列出等式，解等式即可．
（2）凸透镜成倒立、缩小的实像时，物距：u＞2f，像距：2f＞v＞f，根据物距和像距提供的数据列出不等式，解不等式即可做出选择．
（3）不同凸透镜对光的折射程度是不同的，即每个凸透镜的焦距是不一定相同的，焦距即是透镜焦点到光心的距离．
（4）从物距相同时，凸透镜焦距长短分析像距的大小或从近视眼的成因分析晶状体的焦距变化．

解答：解：（1）①由图可看出：装置中的错误是光屏偏高，需要进行调节，使烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
②由图可看出，光屏上成倒立、等大的实像：则物距u=2f=20cm．解得f=10cm；
（2）在不改变烛焰和光屏的位置情况下，u=20cm，把光屏向左移动到光具座的60cm刻度处时，v=10cm，
u＞v，成倒立缩小的实像，则u=20cm＞2f，2f＞v=10cm＞f，解得10cm＞f＞5cm，则该凸透镜的焦距f₂最接近6cm，故C选项符合；
（3）在材料、大小等相同的情况下，中间越薄的凸透镜焦距越长；中间越厚的凸透镜焦距越短．
（4）其它的收获：物距相同时，凸透镜焦距越短，像距越小；近视眼的晶状体的焦距小于正常眼睛的焦距； 
物距相同时，凸透镜焦距越长，像距越大；近视眼的成因是晶状体焦距变短了．
故答案为：（1）在同一高度；10；
（2）C；
（3）长；
（4）物距相同时，凸透镜焦距越短，像距越小；近视眼的成因是晶状体焦距变短了．

点评：凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，同时考查的使用探究实验、得出结论的能力，是一道实验探究题，一定要熟练掌握．