Question

小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验．

（1）实验前，应调节________的中心、光屏的中心到凸透镜的主光轴上．实验中蜡烛在原来的位置越烧越短，则像在光屏上的位置会往______移；

（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、_______的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的实像；

（3）实验中将凸透镜从图甲处匀速远离蜡烛，则像距v与t的大致变化关系（如图丁所示）正确的是________．

（4）如图乙，使蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在____（填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的____（填“1”、“2”、“3”或“4”）；

（5）小明把别组的凸透镜置于蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了．这种情况与________（填“近视”或“远视”）眼的成因相似．

Answer

烛焰 上 缩小 25 D B 4 近视

【解析】

（1）“探究凸透镜成像”的实验，须调节使烛焰、光屏，透镜中心在凸透镜的主光轴上；由于过光心的光线传播方向不变，所以，当蜡烛由于燃烧逐渐变短时，光屏上的像会逐渐向上移动；

（2）由图甲知道，蜡烛在刻度尺的10cm处，透镜在40cm处，所以物距是：u=40cm-10cm=30cm， 由于u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，此时像距是：v=55cm-40cm=15cm；根据折射中光路可逆知道，若保持蜡烛和光屏位置不变，当u=15cm时，即凸透镜移动至25cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的倒立放大的实像；

（3）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于二倍焦距处远离凸透镜时，物距变大，像距则变小，故图象为D；

（4）蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时，则物距u=16cm-10cm=6cm＜f，此时凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，但能透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像，所以，4图符合像的性质；由于虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察。

（5）由于凸透镜对光线有会聚作用，所以，将一副凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间时，则像提前会聚，成在了光屏（视网膜）的前面，这种情况与近视眼的成因相似。