Question

【题目】小华想探究凸透镜成像规律．实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知．光具座上标尺的刻度范围如图甲所示．

（1）小华在实验中将蜡烛沿主光轴由距C透镜70cm移至90cm的过程中，发现烛焰在图示位置（如图乙所示）光屏上的像一直比较清晰．该透镜的焦距大约是_______cm，因此C透镜也不适合探究凸透镜成像规律．若想探究凸透镜成实像的规律，则应选用_______凸透镜（选填“A”或“B”）．

（2）选用合适的透镜后，小华调节好凸透镜与光屏的高度，但烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节凸透镜向___________（填“上”或“下”）移动．某次实验中，如图丙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则图中_________处的人眼能观察到烛焰的像．

（3）若蜡烛放在2倍焦距外以速度为v向远离透镜方向移动，则光屏以速度v向___________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，光屏上始终成清晰的像，此时v______v（选填“>”、“<”或“=”）．小华此时拿出自己所佩戴的眼镜放置在凸透镜前，发现需要将光屏远离凸透镜，光屏上所成的像才能清晰，小华的眼睛是______（选填“近视”或“远视”）眼．要证明此时凸透镜所成的像与蜡烛左右相反，则可以__________________．（写出一种操作方法即可）

Answer 1

【答案】 5.0 A 下 B 靠近 > 近视 遮住蜡烛烛焰的左侧部分，观察所成像特点

【解析】（1）将蜡烛移动的过程中，由图乙可知，物距一直是大于像距的，根据凸透镜成像规律可知，此时的物体应在的区间内，当移至90 cm时，即物距为10 cm，在光屏上的像仍比较清晰，所以C透镜的焦距大约5 cm.

进行凸透镜成像实验时，光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍，所以应选用A凸透镜.

（2）根据过光心的光传播方向不变可知，当烛焰在光屏上像的位置偏高时，说明物体的位置太低了，所以可以将物体的位置向上调节，或将凸透镜向下调节.

由图丙可知，此时的物距小于一倍焦距，应该在物体的同侧出现放大的虚像，所以只有B处能看到像.

（3）根据凸透镜成像规律可知，当物体远离凸透镜时，所成的像是变近且变小，所以应将光屏向靠近透镜的方向移动.

因为当物距，像距的变化范围为， ，所以当物体远离时，像变小的速度会变慢，所以.

小华拿出自己所佩戴的眼镜放置在凸透镜前，发现需要将光屏远离凸透镜，说明小华的眼睛将光线变得发散了，所以小华的眼睛是凹透镜，凹透镜是矫正近视眼的.

遮住蜡烛烛焰的左侧部分，观察所成像特点，就能证明此时凸透镜所成的像与蜡烛左右是否相反.