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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)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?fàn)T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(yīng)向移動；由實驗可知：當(dāng)用變焦照相機拍照時，如果想使被拍攝景物的像變大些，應(yīng)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(yīng)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(yīng)用是投影儀；
（4）近視眼的晶狀體比正常人眼更凸，導(dǎo)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(yīng)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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xué)儀器即可以解答此題．