Question

18．小明同学在探究凸透镜成像的实验中
（l）将一束平行光射向凸透镜，得到如图甲所示的光路图，则该透镜的焦距为10cm．
（2）如图乙是小明“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误：①蜡烛与凸透镜位置放反了；②焰心、光心、屏心不在同一高度．

（3）错误改正后，小明将凸透镜固定在50cm处，小明将点燃的蜡烛放在10cm处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、缩小的实像．
（4）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至35cm处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的实像，投影仪（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理制成．
（5）小明在实验中发现：当物距在不断的减小的过程中，成像性质发生改变的两个转折点是焦点和二倍焦点．
（6）小明仔细观察光具座，发现它所标最大刻度是100cm，他手边现有焦距分别为10cm，30cm，40cm的凸透镜，你认为选择焦距为10cm的凸透镜比较合适．
（7）在做完凸透镜成像实验后，小明把图丙中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是视网膜．给凸透镜“戴”上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏靠近透镜（选填“远离”“靠近”）．图丁所示的四幅图中，表示远视眼成像情况的图是B，远视眼校正后成像情况的图是D．

Answer 1

分析 （1）焦点到凸透镜光心的距离就是凸透镜的焦距；
（2）在组装实验器材时，凸透镜应放在蜡烛和光屏的中间，并保持三者的中心在同一高度；
（3）（4）根据凸透镜成像的规律，u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机根据这一原理制成的；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，幻灯机根据这一原理制成的；
u＜f，成正立、放大的虚像，放大镜依据的是这一原理．
（5）焦点是虚像和实像的分界点，二倍焦点是放大的像和缩小的像的分界点；
（6）为了保证所成的实像都可以在光具座长度的范围内能用光屏呈接到，应使光具座的长度大于凸透镜的4倍焦距．
（7）人的眼睛视物原理相当于一架照相机，晶状体相当于凸透镜，根据凸透镜成像的规律可做出相应的解析．

解答 解：（1）读图可知，将一束平行光射向凸透镜，在距光心10cm处得到一个最小最亮的光斑，则该透镜的焦距为10cm．
（2）如图乙所以，该装置中的两处错误是①蜡烛与凸透镜位置放反了，应使凸透镜放在蜡烛与光屏的中间；②焰心、光心、屏心不在同一高度．
（3）小明将凸透镜固定在50cm处，小明将点燃的蜡烛放在10cm处，则此时物距u=50cm-10cm=40cm＞2f，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、缩小的实像．
（4）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至35cm处，此时物距u=50cm-35cm=15cm，在焦距与二倍焦距之间，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的实像，投影仪就是应用这一原理制成的．
（5）当物距在不断的减小的过程中，成像性质发生改变的两个转折点是焦点和二倍焦点．其中，焦点是虚像和实像的分界点，二倍焦点是放大的像和缩小的像的分界点．
（6）为了保证所成的实像都可以在光具座长度的范围内能用光屏呈接到，应使光具座的长度大于凸透镜的4倍焦距，由于光具座的最大刻度是100cm，故在焦距分别为10cm，30cm，40cm的凸透镜中，只能选择焦距为10cm的凸透镜才合适．
（7）人的眼睛视物原理相当于一架照相机，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏．
近视镜是凹透镜，对光有发散作用，给凸透镜“戴”上近视眼镜，相当于光发散了一些．若取下近视眼镜，光会比原因会聚一些，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏靠近透镜．
远视眼成像在视网膜后，要用凸透镜来矫正，故图丁所示的四幅图中，表示远视眼成像情况的图是B，远视眼校正后成像情况的图是D．
故答案为：（1）10；
（2）①蜡烛与凸透镜位置放反了；②焰心、光心、屏心不在同一高度．
（3）缩小．
（4）放大；投影仪．
（5）焦点；二倍焦点；
（6）10cm；
（7）光屏；靠近；B； D．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律实验，考查了焦距的测量及实验器材的调节，掌握成像特点及物距、像距之间的关系及应用，同时自己做一些总结，更有利于对成像规律的理解和掌握．