Question

如图1所示是王瑞同学用来探究凸透镜成像规律的实验装置．
（1）他将凸透镜正对太阳光，移动透镜另一侧的光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出了最小最亮的光斑，如图2所示，他这样做是为了______．

（2）首先他把蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在米尺旁，接着他应调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在______．
（3）调整后，他把烛焰放在距凸透镜30cm处时（如图1），前后移动凸透镜另一侧的光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像（填写像的性质），______（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的． 此时，同组的陈宇同学把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方，则王瑞同学应将光屏______凸透镜移动才能再次承接到清晰的像．
（4）当王瑞同学把蜡烛调到距离透镜8cm的位置时，发现无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像．为了观察到这时所成的像，眼睛和蜡烛应该在凸透镜的______（“同”或“异”）侧．
（5）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上的像将向______（选填“上”或“下”）移动．为了使像能够再次成在光屏的中心，这时最合理的调整是______．
A．只需将凸透镜向下移动些   B．只需将光屏向上移动些 C．将凸透镜和光屏向下移一些  D．以上均可．

Answer

（1）根据凸透镜的焦点和焦距的定义进行判断．
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）①根据凸透镜焦距和物距的关系，判断凸透镜成像情况和应用．
②近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，光屏要远离凸透镜．
（4）凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧．
（5）根据光线过光心不改变方向判断像的移动位置，判断蜡烛、凸透镜、光屏的移动情况．
【解析】
（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm．所以如图2操作的目的是为了测量凸透镜的焦距．
（2）调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度，是为了使像成在光屏的中央位置．
（3）①凸透镜的焦距是10cm，物距是30cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
②近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，光屏要远离凸透镜才能再次得到清晰的像．
（4）蜡烛距离凸透镜8cm，凸透镜的焦距是10cm，u＜f，成正立、放大的虚像，烛焰和烛焰的像在凸透镜的同侧，所以眼睛要在光屏一侧观察蜡烛的像，所以眼睛和烛焰在凸透镜的异侧．
（5）实验一段时间后，蜡烛变短，根据过光心不改变方向，像会向光屏的上方移动．要使像成在光屏的中央位置，蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动．蜡烛的长短不能再变化，并且为了下面的实验不再移动凸透镜和光屏的位置，最合理的方法是使凸透镜和光屏一起向下移动一些．
故答案为：（1）测出凸透镜的焦距；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；远离；（4）异；（5）上；C．