Question

【題目】小明在實驗室用蠟燭、凸透鏡、光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗．
（1）小明將透鏡正對太陽光，當移動光屏找到最小最亮的光斑時，如圖所示則該凸透鏡的焦距是 cm.

（2）小明將點燃的蠟燭、凸透鏡固定好位置后，無論怎樣移動光屏，在光屏中心都只能看到一個大小不變的圓形光斑，你認為可能出現(xiàn)的原因應該是 ．

（3）小明用該透鏡進行實驗，他把蠟燭放在如圖所示A位置時，光屏應向M點的（選填“左”或“右”）側(cè)移動，才能接收到一個清晰的像，該成像規(guī)律在實際生活中的應用是（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（4）近視眼的形成原因是：晶狀體較正常人眼更凸，導致晶狀體對光線的會聚能力更（選填“強”或“弱”），所以近視眼用透鏡來矯正．
（5）小明用如圖所示的裝置在光屏上得到一個清晰的像C，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像D，觀察實驗現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)像D比像C變大了，則根據(jù)上述實驗可以判斷f′與f大小關(guān)系是f′ f （填“大于”或“小于”或“等于”）；在光屏上得到清晰的像D之后，保持透鏡的位置不變將光屏向右移動一小段距離，為在光屏上得到清晰的像，蠟燭應向移動；由實驗可知：當用變焦照相機拍照時，如果想使被拍攝景物的像變大些，應調(diào)節(jié)相機的焦距變些．

Answer 1

【答案】
（1）10.0
（2）燭焰在凸透鏡的焦點上
（3）右,投影儀
（4）強,凹
（5）大于,右,大
【解析】解：（1）凸透鏡正對太陽光時，光線平行于主光軸，光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10.0cm；
（2）無論怎樣移動光屏，在光屏中心都只能看到一個大小不變的圓形光斑，這說明光通過凸透鏡后為平行光，所以蠟燭放在了凸透鏡的焦點上；
（3）由圖可知，把蠟燭放在圖乙所示A位置時，u=40cm-25cm=15cm，2f＞u＞f，則凸透鏡成倒立放大的實像，此時像距v＞2f，所以光屏應向M點的右側(cè)移動，光屏上才能接收到一個清晰的像．該成像規(guī)律在實際生活中的應用是投影儀；
（4）近視眼的晶狀體比正常人眼更凸，導致晶狀體對光線的會聚能力更強，因此像成在視網(wǎng)膜之前，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，因此近視者應該佩帶凹透鏡，使光線推遲會聚，使像正好成在視網(wǎng)膜上，以便看清遠處的物體；
（5）凸透鏡成像時，光屏上成的像都是倒立的實像．由圖可知，光屏上得到一個清晰的像A，是倒立縮小的實像，則焦距為f的凸透鏡：物體離凸透鏡30cm處，30cm＞2f，所以，15cm＞f，即f＜15cm．當用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，可以成倒立，縮小的實像，但這個像B比像A變大，那么像距比原來的像距也大了；由此可知焦距為f′的凸透鏡的焦距比原來凸透鏡的焦距要大；也可以成倒立、放大的實像，此時物距：2f＞u＞f，物體離凸透鏡30cm處，2f′＞30cm＞f′，所以焦距為f′的凸透鏡：30cm＞f′＞15cm，所以，焦距為f′的凸透鏡的焦距大于焦距為f的凸透鏡，即可以判斷f′與f大小關(guān)系是 f′＞f.保持透鏡的位置不變將光屏向右移動一小段距離，則增大了像距，為在光屏上得到清晰的像，就要減小物距，則蠟燭應向右（或透鏡）移動，照相機和被拍照的物體保持不變時，照相機的焦距增大時（或變長），物距相對減小，像距要增大，像會變大；照相機的焦距減小時，物距相對增大，像距要減小，像會變小，所以如果想使被拍攝景物的像變大些，應調(diào)節(jié)相機的焦距變大些.
所以答案是：（1）10.0；（2）燭焰在凸透鏡的焦點上；（3）右，投影儀；（4）強；凹；（5）大于，右，大。
【考點精析】通過靈活運用主光軸、光心、焦點和焦距和凸透鏡成像的應用，掌握透鏡的兩個鏡面所在球心的連線叫主軸，焦點到光心的距離叫焦距，焦距越短折光能力越強；放大鏡、幻燈機、照相機是代表凸透鏡成不同像的三種最基本的光學儀器即可以解答此題．