Question

9．某小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）由图甲可知，该透镜的焦距是15cm．
（2）实验前，要调节蜡烛火焰、透镜和光屏中心在同一高度，目的是使像呈现在光屏中心．
（3）如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的c点，此成像规律应用在实际生活中的应用是投影仪．
（4）小莉同学将自己的近时眼睛镜片放在蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间（如图丙所示），小明移动透镜和光屏，直到在光屏上得到一个倒立缩小的清晰的像，将近视镜片取下，发现光屏上的像变模糊了，
①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动凸透镜位置的前提下，小华应将光屏向靠近（靠近/远离）透镜方向移动．
②下列四个选项中，正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是B

A．乙　　甲　　　　　　　　　　　B．丙　　甲　　　　　C．乙　　丁　　　　　D．丙　　丁．
（5）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向上（选填“上”或“下”）方移动．
（6）王老师用发光二极管制作了一个“F”形光源（如图甲）代替蜡烛，放在离透镜30cm处，则光屏上得到的清晰像的形状应该是图乙中的B（填序号）．

Answer 1

分析 （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线会聚在焦点上，焦点到透镜光心的距离为焦距；
（2）为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
（3）u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；
（4）①凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后；②近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方，需佩戴凹透镜；
（5）根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向；
（6）当u=2f时，v=2f，成倒立等大的实像．

解答 解：（1）由图示可知，焦点到透镜光心的距离等于焦距，所以f=60cm-45cm=15cm；
（2）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
（3）蜡烛放在a点，u＞2f，成倒立、缩小的实像；蜡烛放在b点，u=2f，成倒立、等大的实像；蜡烛放在c点，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，制成了幻灯机或投影仪；
（4）①近视镜是凹透镜，对光线起了发散作用，因此去掉近视镜后，光屏应向左移动才能成清晰的像；
②近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上，而是呈现在视网膜的前方，因此需佩戴凹透镜才能看清远处的物体，故选B；
（5）蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动；
（6））“F”形光源代替蜡烛放在30cm刻度处，距离凸透镜20cm，此时物距等于二倍焦距，故所成的像的性质是正立、等大、实像，故B符合题意．
故答案为：（1）15；（2）同一高度；（3）c；投影仪；（4）靠近；B；（5）上；（6）B．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．同时还考查了凸透镜成像的规律及应用．