Question

杨老师上课时拿了个水晶球，让同学们透过水晶球看远处的建筑物成的倒立像（如图1所示），引起同学们对凸透镜成像的兴趣。为此让同学们探究“凸透镜成像的规律”。老师给他们准备了凸透镜、凹透镜、光屏、蜡烛、光具座各一个，火柴盒：

(1)小王同学在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2甲所示的光斑，你认为他应该选择______透镜进行实验（选填“甲”或“乙”）；

(2)小王同学在实验中发现在光屏上呈现的烛焰的像偏上（如图丙所示），是因为忽略了一个操作步骤：这一步骤应是______________；

(3)如图3所示，是小王同学通过实验得到的凸透镜的像距v与物距u的关系图像，由图像可知凸透镜的焦距是____cm；

(4)同组的小李同学有点儿调皮。当光屏上呈现烛焰清晰的像后，小李同学用白纸把透镜的下半部分遮住了，则光屏上的像将_______（选填“变得不完整”、“仍然完整且无其它变化”或“仍然完整但亮度变弱”）；

(5)实验后，同组的小张同学取下自己所带的眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，光屏上原来清晰的像变得模糊了，他将光屏向靠近透镜的方向移到一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则该同学所带的眼镜是________眼镜（选填“近视”或“远视”）。

Answer

乙 调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者中心大致在同一高度 10 仍然完整但亮度变弱 远视

【解析】

(1)[1]根据题意知道，当把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，说明甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以，他应该选择乙透镜进行实验。

(2)[2]由于小王同学在实验中发现在光屏上呈现的烛焰的像偏上（如图丙所示），即像成在了光屏上端，而没有使像成在光屏中央，说明实验前忽略了调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。

(3)[3]当物距等于二倍焦距时，凸透镜成倒立等大实像，此时像距也等于二倍焦距，根据图3的像距v与物距u的关系图象知道，

u=v=20cm=2f

即此凸透镜的焦距是10cm。

(4)[4]当把透镜的下半部分遮住时，光线仍能透过透镜的上半部分成完整的像，只是透过光线由于减少，使像变暗。

(5)[5]实验后，同组的小张同学取下自己所带的眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，将光屏向靠近透镜的方向移到一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，说明此眼镜对光有会聚作用，是凸透镜（能用于矫正远视眼），即该同学所带的眼镜是远视眼镜。