Question

【題目】某實驗小組的同學利用如圖所示的實驗裝置在暗室中測童直徑為5 cm的凸透鏡焦距并觀察成像情況.將尺寸很小的球形小燈泡S作為光源固定在0cm刻度線處，光屏固定于光具座上標有60cm的位置處.

(1)實驗前調整實驗器材，使小燈泡和光屏的中心位于凸透鏡的___________上.

(2)如圖甲所示，將凸透鏡從緊挨著小燈泡的位置緩慢向右移動，同時測量光屏上光斑的大小，當光屏上的光斑的直徑為5cm時，停止移動凸透鏡，此時凸透鏡在光具座上如圖甲所示處，則凸透鏡的焦距為_____cm.

(3)繼續向右移動凸透鏡至15cm位置處，同時調整光屏的位置，可在光屏上得到清晰的倒立、________的小燈泡的像(放大/縮小/等大)，該成像情況與_____________(照相機/投影儀)的原理相同.

(4)我們可以借助特殊光線的光路圖來理解凸透鏡成像規律，如圖乙所示，如果物體和凸透鏡的位置不變，僅將凸透鏡的焦距改為8cm，所成的像將__________凸透鏡(靠近/遠離)，該情況與__________(近視眼/遠視眼)的成因相同.

Answer 1

【答案】 主光軸 10.0 放大 投影儀 靠近 近

【解析】實驗前調整實驗器材，使小燈泡、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，即使小燈泡和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上。

當光屏上的光斑的直徑為5cm時，與凸透鏡的直徑是相同的，故此時的光線是從焦點出發的，故焦距f=10.0cm。

繼續向右移動凸透鏡至15cm位置處，此時物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的燈泡的實像，該成像情況與投影儀的原理相同。

物體和凸透鏡的位置不變，僅將凸透鏡的焦距改為8cm，則相當于增大了物距，根據凸透鏡成像規律“物遠像近像變小”可知，所成的像將靠近透鏡。

此時像成在光屏前方，因此與近視眼的成因相同。