Question

2．某同學用蠟燭、凸透鏡 和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī) 律”的實驗，裝置如圖所示．

（1）要使燭焰的像能成在光屏的中央，應將蠟燭向上（填“上”或“下”）調(diào)節(jié)．
（2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡 20cm 時，移動光屏至某一位置，能在光屏上得到一個 等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是10cm．
（3）有同學對圖中的裝置進行了改進，將蠟燭換成 LED 燈組、光屏換成帶有方格的光屏．
①蠟燭換成 LED 燈的優(yōu)點是實驗現(xiàn)象更明顯、便于觀察、減少了污染．
②光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點是便于比較像的大�。�相比較LED燈組成的圖形是T型的還是F型的實驗效果好？F型的實驗效果．
（4）實驗中一個同學特意把自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，屏上的像變模糊了；他適當?shù)卣{(diào)整光屏使之遠離凸透鏡，光屏上又出現(xiàn)了燭焰清晰的像，則這個同學戴的是近視（選填“近視”或“遠視”）眼鏡．另一個同學也取下自己戴的眼睛放于蠟燭和凸透鏡之間、光屏上的像也變得模糊，當光屏向左移動適當距離后像又清晰．由此可知，這個同學所戴的眼鏡是凸透鏡，他的眼睛屬于遠視眼（選填“近視眼”、“遠 視眼”、或“正常眼”）．

Answer 1

分析 （1）為使所成像能在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上；
（2）凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像，v=2f，由此判斷凸透鏡的焦距；
（3）①要解決此題，需要將LED燈與燭焰比較，找出其優(yōu)點：LED燈的亮度更大，更容易觀察其像，同時其形狀規(guī)則；
②利用方格光屏，更容易比較像與物的大小關系．T字形物體是左右對稱的，應換一個上下、左右都不對稱的字形；
（4）近視鏡是凹透鏡對光線具有發(fā)散作用，遠視鏡是凸透鏡，對光線具有會聚作用，根據(jù)像距的變化判斷出透鏡對光線的作用，得出結論．

解答 解：
（1）實驗中要使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，由圖可知，燭焰位置偏低，要想使像成在光屏中央，應調(diào)節(jié)蠟燭使燭焰向上調(diào)節(jié)．
（2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡 20cm 時，能在光屏上得到一個 等大清晰的像，此時u=20cm=2f，所以該凸透鏡的焦距f=10cm．
（3）①蠟燭的亮度低、不穩(wěn)定，燃燒的產(chǎn)物污染環(huán)境等；LED亮度高、穩(wěn)定、對環(huán)境無污染等．所以蠟燭換成LED燈的優(yōu)點：實驗現(xiàn)象更明顯、便于觀察、減少了污染等；
②光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點：便于比較像的大小；
T形物體是左右對稱的，F(xiàn)型上下、左右都不對稱的字形，便于比較成像的特點；
（4）適當?shù)卣{(diào)整光屏使之遠離凸透鏡，光屏上又出現(xiàn)了燭焰清晰的像，說明光線比原來延遲會聚，則該眼鏡對光線具有發(fā)散作用，為凹透鏡，所以這個同學戴的是近視鏡；
反之光屏向左移動適當距離后像又清晰，則該眼鏡對光線具有會聚作用，為凸透鏡，所以另一同學是遠視眼，戴的是遠視鏡．
故答案為：（1）上；（2）10；（3）①實驗現(xiàn)象更明顯、便于觀察、減少了污染；②便于比較像的大��；F型的實驗效果；（4）近視；凸；無視眼．

點評 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，考查了凸透鏡成像規(guī)律及應用、對凸透鏡成像實驗的裝置進行了改進等．我們不僅要掌握成像特點與物距像距之間的關系，而且要善于總結規(guī)律；本題還考查了透鏡對光線作用及其應用，與生活聯(lián)系緊密．