Question

5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验装置图所示：

（1）当蜡烛位于图中B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为10.00cm；
（2）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调向上（选填“上”或“下”）移动烛焰；
（3）若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是完整的像（选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）；
（4）把蜡烛移到A处，屏上的像变得模糊，要使屏上的像变清晰，则光屏应向左（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、缩小的实像；
（5）在上述（4）操作的基础上，将眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，时将光屏向右移动适当距离后，像又清晰．由此可知，该眼镜镜片是凹透镜，该眼镜可用于矫正近视眼（选填“近视眼”、“远视眼”或“正常眼”）．

Answer 1

分析 （1）当物距等于2f时，成倒立、等大的实像，像距等于2f，根据其结合像距与物距的关系得出结论；
（2）为使像成在光屏中央，应调节凸透镜、蜡烛和光屏三者的中心大致在同一高度；
（3）凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果不遮住凸透镜的下半部分，透过的光多，像就亮；遮住凸透镜的下半部分，透过的光少，像就暗；
（4）根据物近像远像变大的特点分析；
（5）根据像的位置变化判断眼镜对光线的作用，根据其判断出眼镜的种类．

解答 解：
（1）由图知，u=v=20.00cm，则可知20.00cm=2f，f=10.00cm；
（2）由题可知，像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向上调节，使三者的中心在同一高度；
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的像；只是由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，亮度会减弱．
（4）把蜡烛移动到A处，物距变大，像距变小，所以应将光屏靠近透镜，向左移动；此时物距大于2f，所以在光屏上成倒立缩小的实像；
（5）把眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏向右移动适当距离后像又清晰．说明该眼镜对光线具有发散作用，为凹透镜，该眼镜可用于矫正近视眼．
故答案为：（1）10.00；（2）上；（3）完整的像；（4）左；缩小；（5）凹；近视眼．

点评 “探究凸透镜成像规律”的实验，关键掌握凸透镜成像规律及作用，还需掌握近视眼及其矫正方法，属基础问题的考查，难度不大．