Question

4．小伟利用光具座进行了凸透镜成像的探究实验：

（1）为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在同一高度，可是在实验中他发现光屏上的像偏下，那么他应该把凸透镜向上（选填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央．
（2）通过实验他得到了凸透镜的像距v和物距u的关系（如图甲所示），由图可知凸透镜的焦距是10cm：当物距为30cm时的成像特点可应用于照相机（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．然后使烛焰向靠近凸透镜的方向移动5cm，此时应该将光屏向远离（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移至另一位置，才能得到一个倒立、缩小（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像．
（3）他按照如图乙所示：
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊，只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像．
②将另一眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透铙移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像．分析实验现象可知：甲、乙两个眼镜中，乙是凸透镜．在实验现象①
和②中，属于近视眼矫正原理的是①．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
根据光线过光心不改变方向进行判断．
（2）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
u=2f，成倒立、等大的实像，应用于求凸透镜的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
（3）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；
近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜．

解答 解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
实验中他发现光屏上的像偏下，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向上移动，或蜡烛向下移动，或光屏下移动．
（2）由图象知，u=v=20cm=2f，所以凸透镜的焦距为10cm．
当物距为30cm时，物距大于2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
使烛焰向靠近凸透镜的方向移动5cm，物距减小，则像距增大，应将光屏向远离凸透镜的方向移动；
此时物距仍大于2f，所以仍成倒立缩小的实像；
（3）①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊，只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有发散作用，是凹透镜，应用于近视眼镜．
②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，应用于远视眼镜．
故答案为：（1）在同一高度；上；（2）10；照相机；远离；缩小；（3）乙；①．

点评 本题是探究凸透镜成像规律的实验，要掌握实验中对仪器的调节方法，掌握凸透镜成像规律及其应用，同时还考查了近视眼和远视眼的矫正方法，应注意区分．