Question

16．某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm．他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙．（用带箭头的线段表示物或像，A′、B′分别表示蜡烛在A、B处像的位置）

（1）从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像．生活中利用这个成像特点制成了幻灯机（写出一个即可）．
（2）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处．但是，当他们把蜡烛放在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．
（3）为了让蜡烛在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，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：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛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．由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较大（选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜后方（选填“前”或“后”），故需配戴凸透镜矫正．
（4）针对小刚的实验方案，请提出改进办法换用小焦距的凸透镜．

Answer 1

分析 （1）当2f＞u＞f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是幻灯机或投影仪；
（2）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．
（3）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．
（4）为了避免光屏上得不到像，解决像距过大，应换用小焦距的透镜．

解答 解：（1）从图2中可以看出，蜡烛在A，B位置时，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，应用是幻灯机或投影仪；
（2）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，不能成在光屏上，此时像距太大（或超出了光具座的长度范围）；
（3）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，可以用凸透镜的镜片进行矫正．
（4）针对小刚的实验方案，为了避免光屏上得不到像，解决像距过大，应换用小焦距的凸透镜．
故答案为：（1）放大；投影仪；（2）太大（或超出了光具座的长度范围）；（3）小；小于；大；后；凸；（4）换用小焦距的凸透镜．

点评 关于凸透镜成像的规律中，共涉及四个方面的内容：①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距的关系；④具体的应用．一般情况下，只要告诉其中的一条，就可以确定另外三方面的内容．