Question

如图所示，小明在探究凸透镜成像规律时：
（1）将焦距为f₁的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰放大的像，在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是

投影仪

．
（2）保持蜡烛位置不变，小明将焦距为f₂的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰缩小的像．要想在光屏上得到清晰的像，第二次光屏应该向

靠近

透镜的方向移动．（选填“靠近”或“远离”）
（3）通过实验现象可以比较先后两个凸透镜的焦距：f₁

＞

f₂（选填“＞”或“＜”）．
（4）眼睛的晶状体相当于凸透镜，现在有一种治疗近视眼手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得

弱

（选填“强”或“弱”）些．

Answer 1

分析：（1）照相机是根据物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的；
投影仪是根据物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大实像的原理制成的；
（2）根据“将焦距为f ₁的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰放大的像”得出凸透镜焦距为f ₁的大致范围和像距的范围．
（3）由“保持蜡烛位置不变，小明将焦距为f ₂的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰缩小的像”可得出凸透镜焦距为f ₂的大致范围和像距的范围．由此也可以比较出两个凸透镜焦距的大小；
（4）近视眼是由于晶状体对光的折射能力太强，而使晶状体所成的像在视网膜的前方，所以治疗近视眼，应使晶状体对光的折射能力变弱．

解答：解：（1）在光屏上可以得到烛焰放大的像，投影仪是根据凸透镜成倒立放大实像的原理制成的，而照相机是根据物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的；
（2）由“将焦距为f ₁的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时（u=15cm），移动光屏，在光屏上可以得到烛焰放大的像”可知2f₁＞15cm＞f₁，即7.5cm＞f₁＞15cm．像距v＞2f₁，
由“保持蜡烛位置不变，小明将焦距为f₂的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰缩小的像”可知，u=15cm＞2f₂，则f₂＜7.5cm，像距2f₂＞v＞f₂，由7.5cm＞f₁＞15cm；和f₂＜7.5cm可知，f₁＞f₂
又因为第一次成像时，像距v＞2f₁，第二次成像时像距2f₂＞v＞f₂，所以更换透镜后，光屏在的位置相对于第一次离凸透镜的距离要小一些，因此要想在光屏上得到清晰的像，第二次光屏应该向靠近透镜的方向移动．
（3）由上面的分析可知，7.5cm＞f₁＞15cm；f₂＜7.5cm．所以通过比较可知两个凸透镜的焦距：f₁＞f₂
（4）近视眼晶状体对光的折射能力太强，治疗近视眼应使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得弱些．
故答案为：（1）投影仪；（2）靠近；（3）＞；（4）弱．

点评：此题是探究凸透镜成像规律实验，考查了凸透镜成像的规律及其应用，此题由两种不同焦距的透镜进行比较，在理解起来较抽象，难度较大．