Question

9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中（凸透镜的焦距为15cm）

（1）发光体“F”、凸透镜（焦距为f）和光屏在光具座上的位置如图所示，实验前应将光屏向下调整，使发光体“F”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上．
（2）保持图中发光体“F”和凸透镜位置不变，左右移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、缩小的实像．
（3）当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体“F”和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有像比原来暗．
（4）实验时还发现，当发光体“F”在距透镜15-30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处，但是，当他们把发光体F放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距太大；
（5）为了让发光体“F”在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：
做法一：保持发光体“F”和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变小了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距小于15cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
做法二：保持发光体“F”和透镜的位置不变，在发光体“F”和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，此实验联系实际即模拟了远视眼（选填“近视眼”或“远视眼”）的形成及矫正．

Answer 1

分析 （1）做凸透镜成像实验前，要调整发光体、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，使像成在光屏的中央；
（2）物体在凸透镜的二倍焦距之外，成的像是倒立、缩小的实像，生活中的应用：照相机；
（3）用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线少，据此分析现象．
（4）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像；
（5）物体位于凸透镜1倍焦距之内时，成正立、放大的虚像，此时像距大于物距；
当光屏上又出现了清晰的像，这表明像是实像，此时物像异侧，由此可知像距的变化；
凸透镜会聚光的能力越强，焦距越短；
远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的．远视矫正方法，需佩戴凸透镜．

解答 解：（1）由图知，使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，实验前应将光屏向下调整；
（2）如图，发光体“F”在二倍焦距之外，成的像是倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一原理工作的；
（3）用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗．
（4）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距接近于焦距，像距太大，像不能成在光屏上；
（5）做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，像距也变小，此透镜焦距小于15cm．
产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的会聚作用进行矫正．
故答案为：（1）下；（2）缩小；（3）像比原来暗；（4）太大；（5）小；小于；远视眼．

点评 掌握凸透镜成像的三种情况和应用．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．