Question

【題目】用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”實驗．

（1）如圖甲所示，凸透鏡位置固定，當發光的小燈泡放在40cm刻度線位置時，移動光屏發現光屏上始終能呈現一個大小不變的光斑，則該透鏡的焦距為______cm

（2）小明用蠟燭代替小燈泡繼續做實驗，將蠟燭放在在圖乙所示位置，無論怎樣移動光屏都接收不到完整像，這是因為蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在____________________。經調整后，則能在光屏一個倒立、________（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的_____像．（選填“實”、或“虛”）

（3）若想使光屏上的燭焰的像變得再大一些，在不改變凸透鏡位置的情況下，應將蠟燭向_______（選填“左”或“右”）適當移動一段距離，再調整光屏的位置．蠟燭燃燒一段時間后會變短，則光屏上的像會向_____移動。（選填“上”、或“下”）

（4）在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡，并將其靠近凸透鏡左側，發現光屏上的像由清晰變模糊，向右移動光屏又發現清晰的像，說明老師的眼鏡的鏡片是_____透鏡，老師的視力缺陷_________（選填“近視”或“遠視”）

Answer 1

【答案】 10.0 同一高度 放大 實 右 上 凹 近視

【解析】（1）由題，當發光的小燈泡放在40cm刻度線位置時，移動光屏發現光屏上始終能呈現一個大小不變的光斑，則小燈泡正好在焦點上，燈泡發出的光經凸透鏡折射后平行于主光軸。所以該透鏡的焦距為f=50cm-40cm=10cm。

（2）將蠟燭放在在圖乙所示位置，無論怎樣移動光屏都接收不到完整像，這是因為蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度。

由圖乙可知，蠟燭在光具座35cm刻度處，蠟燭到透鏡的距離u=50cm-35cm=15cm，因為f＜u＜2f，根據凸透鏡成像規律可知，能在光屏得到一個倒立、放大的實像。

（3）根據凸透鏡成實像時“物近像遠像變大”，若想使光屏上的燭焰的像變得再大一些，應將蠟燭向右適當移動一段距離，再調整光屏的位置。

蠟燭燃燒一段時間后會變短，根據過光心的光線傳播方向不變，則光屏上的像會向上移動。

（4）由題，將物理老師的眼鏡靠近凸透鏡左側，發現光屏上的像由清晰變模糊，向右移動光屏又發現清晰的像，說明老師的眼鏡的鏡片對光線起了發散作用，是凹透鏡。

近視眼是遠處物體的像不能成在視網膜上，成在了視網膜的前面，需要佩戴凹透鏡來矯正，所以老師的視力缺陷近視。