Question

7．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，小明同學進行了如下操作：

提出問題：
凸透鏡成像的大小可能與哪些因素有關？
進行猜想：
凸透鏡成像的大小可能與…等因素有關．
設計并進行實驗：

實驗 次數(shù)	物體到凸透鏡的距離/cm	光屏上像到凸透鏡的距離/cm	光屏上像 的大小
1	40	13.5	縮小
2	30	15	縮小
3	20	20	等大
4	15	30	放大
5	10	光屏上沒有像
6	8	光屏上沒有像

（1）小明在剛才調(diào)整好的光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動光屏進行實驗，獲得實驗數(shù)據(jù)如表所示；
結論與應用：
（2）分析數(shù)據(jù)可知該凸透鏡的焦距是10cm；第4次實驗與投影儀原理相似；
（3）分析數(shù)據(jù)可知物體到凸透鏡的距離越近，光屏上像的大小就越大．
（4）小明繼續(xù)探究近視眼的成因與矯正，把自己的近視眼鏡放在蠟燭和透鏡之間且靠近透鏡的位置，光屏上原來清晰的像變模糊了，通過調(diào)節(jié)光屏的位置，使光屏上出現(xiàn)清晰的像，取下眼鏡后，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應將光屏向靠近凸透鏡的方向移動（“遠離”或“靠近”），才能使像變清晰．此實驗說明近視眼通過配戴合適的近視眼鏡能矯正視力的原因是凹透鏡對光有發(fā)散作用，使像會聚在視網(wǎng)膜上．
（5）在（4）中實驗光屏上得到清晰像后，接著小勇同學用焦距為20cm的凸透鏡乙替代剛才小明的凸透鏡甲（此時物距為45cm），若不改變蠟燭與凸透鏡的位置，要在光屏上再次成清晰的像，應將光屏向右移動（“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”）；如果光屏不動只移動蠟燭的位置，則光屏上不可以（“可以”或“不可以”）出現(xiàn)清晰的像．

Answer 1

分析 （2）由表中數(shù)據(jù)可知，第3次實驗，物距等于像距，成倒立等大的實像，據(jù)此求焦距；第4次實驗，物距小于像距，f＜u＜2f成倒立放大的實像，投影儀就是根據(jù)這個原理制成的；
（3）分析第1、2、3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，物近像遠像變大；
（4）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使原來會聚成像的光線推遲會聚，像遠離凸透鏡，取下眼鏡后，要用光屏接到清晰的像，光屏要遠離凸透鏡；
（5）先是用焦距為10cm的透鏡進行實驗，確定物距和像距大小以及成像特點．
小勇用焦距為20cm的凸透鏡乙替代剛才小明的凸透鏡甲，不改變蠟燭和凸透鏡的位置，確定此時的物距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律得出像距范圍，進一步確定如何移動光屏；
知道此時像距10cm＜v＜20cm，光屏在一倍焦距之內(nèi)，只移動蠟燭的位置，在光屏上不可以成像．

解答 解：
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，第3次實驗，物距等于像距，成倒立等大的實像，此時u=2f=20cm，該凸透鏡的焦距f=10cm；第4次實驗，物距小于像距，f＜u＜2f成倒立放大的實像，投影儀就是根據(jù)這個原理制成的；
（3）分析第1、2、3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，物體到凸透鏡的距離越近，光屏上像到凸透鏡的距離越大，像越大；
（4）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使原來會聚成像的光線推遲會聚，像遠離凸透鏡，取下眼鏡后，要用光屏接到清晰的像，光屏要靠近凸透鏡．此實驗說明近視眼配戴合適的近視眼鏡能矯正視力的原因是凹透鏡對光有發(fā)散作用，使像會聚在視網(wǎng)膜上．
（5）先是用焦距為10cm的透鏡進行實驗，物距為45cm＞2f，在屛上得到清晰的實像，像距10cm＜v＜20cm．
小勇用焦距為20cm的凸透鏡乙替代剛才小明的凸透鏡甲，不改變蠟燭和凸透鏡的位置，此時蠟燭處在乙透鏡的一倍到二倍焦距之間，成像將在二倍焦距之外，即40cm之外，所以，要在光屏上成清晰的像，光屏將向右移動；
因為此時像距10cm＜v＜20cm，光屏在一倍焦距之內(nèi)，所以只移動蠟燭的位置，在光屏上不可以成像．
故答案為：
（2）10；4；（3）大；（4）靠近；凹透鏡對光有發(fā)散作用；（5）向右移動；不可以．

點評 本題為探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，涉及到的知識點很多，有凸透鏡成像特點、焦距、凹透鏡的發(fā)散作用、近視眼的原因和矯正等，綜合性很強，使試題具有一定的難度．