Question

4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明用发光二极管制作的“F“字样代替蜡烛作光源，选用了焦距为10cm的凸透镜，实验装置如图所示：
（1）他将光源、凸透镜、光屏放在光具座上，并调节到如图所示的位置时，光屏上出现了倒立、缩小（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．
（2）他又把光源移到光具座上15cm刻度线处，屏上的像变模糊了，此时他摘下自己的眼镜，放在光源和凸透镜之间，只适当调整眼镜的位置，光屏上又出现了清晰的像，则小明戴的是远视（选填“近视”或“远视”）眼镜．
（3）接着他取下眼镜，保持此时光源和凸透镜的位置不变，若使光屏上的像仍然清晰，应将光屏移至光具座上30cm刻度线处．

Answer 1

分析 （1）根据物距和像距的关系判断成像情况：物距大于像距，成倒立、缩小的实像；物距等于像距，成倒立、等大的实像；物距小于像距，成倒立、放大的实像；
（2）近视眼镜是凹透镜，当近视眼镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方；近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像距减小，像呈在视网膜的前方；戴近视眼镜使光线发散一些，使像距增大，使像呈在视网膜上．
（3）根据$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$即求出像距，然后根据透镜的位置确定光屏位置．

解答 解：（1）此时光源到凸透镜的距离即物距大约为30cm，像距大约为15cm，u＞v，凸透镜成像规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；此成像特点是照相机的原理
（2）小明又把光源移到光具座上15cm刻度线处，即物距减小，像距则变大，屏上的像会变模糊了，此时他摘下自己的眼睛，放在蜡烛和凸透镜之间，只适当调整眼镜的位置，光屏上又出现了清晰的像，说明眼镜又将像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜；则小明戴的是远视眼镜．
（3）由图可知：u=30cm-15cm=15cm，f=10cm，
根据$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$得，v=$\frac{uf}{u-f}$=$\frac{15cm×10cm}{15cm-10cm}$=30cm．
故答案为：（1）缩小；（2）远视；（3）30．

点评 此题考查了凸透镜成像的特点和三条特殊光线的应用，要理解成像的原理，此题的第三问有一定的难度．