Question

在探究“凸透镜成像规律”的实验中。

(1)如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝_____cm。

(2)如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立_____（选填“放大”、“缩小”、“等大”）的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移动到_____cm刻度线的位置，可以再一次在光屏上看到清晰的像；若保持蜡烛和凸透镜位置不变，将透镜换成一个焦距小一些的凸透镜，为了使光屏上得到清晰的像，应将光屏向_____（选填“左”、“右”）移动。

(3)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中_____处能观察到烛焰的像。

(4)如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是_____（选填“近视”、“远视”）眼镜。

Answer

10 放大 40 左 B 远视

【解析】

(1)[1]由图甲知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点即焦点，焦点到凸透镜的距离为

20.0cm-10.0cm=10.0cm，

所以凸透镜的焦距为f=10.0cm；
(2)[2][3]由图乙知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u=15cm，

2f＞u＞f，

凸透镜成倒立、放大的实像，

v=55cm-25cm=30cm，

根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；

[4]当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时，透镜对光的会聚能力增强，像会提前会聚，像距会减小，因此光屏需向左移动才能成清晰的像；
(3)[5]保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时

u=16cm-10cm=6cm，

u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像，虚像在成像物体同侧，所以应从B处观察；
(4)[6]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。