Question

2．在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：
（1）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖可知，該凸透鏡的焦距是11.0cm．

（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：蠟燭放在了一倍焦距以內(nèi)，成虛像．
（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到 一 個清晰的像；幻燈機_（填光學儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的．如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向靠近 （選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．
（4）成像出現(xiàn)了如圖丙所示的問題．你解決的方法是把蠟燭向上 移動．
（5）小明準備換用另一塊透鏡來做實驗，實驗前，小明用這塊透鏡來觀察遠處的景物時，發(fā)現(xiàn)遠處物體變得清晰很多，而且將它貼近書面觀察數(shù)字的大小時，不能起到放大作用，由此可見：小明的眼睛有近（選填“遠”或“近”）視問題，此透鏡為凹透鏡．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡的焦點和焦距的定義進行判斷．
（2）探究凸透鏡成像的實驗時，若光屏上沒有像，可能是因為：物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；物體在焦點上，不能成像．
（3）凸透鏡成像的規(guī)律及其應用之一：當2f＞u＞f時，成倒立放大的實像，投影儀就是利用此原理制成的．凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．
（4）需要知道為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．
（5）要掌握近視眼由于晶狀體的折光性太強，所以像成在視網(wǎng)膜的前方，應用凹透鏡進行矯正．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是11.0cm．
（2）無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．也可能是燭焰凸透鏡光屏三者中心嚴重不在同一高度，像無法成在光屏上，或使燭焰在焦點上，不能成像．
（3）u=16cm，f=11cm；f＜u＜2f，凸透鏡成倒立放大的實像，幻燈機就是根據(jù)這一原理制成的；凸透鏡成像時：物遠像近，像變�。划斘矬w遠離透鏡時，像將靠近透鏡；故應將光屏應向靠近透鏡的方向移動．
（4）此時燭焰在光屏上的像位置偏高，由于凸透鏡成倒立的實像，所以蠟燭相對于凸透鏡偏低，所以可以將蠟燭向上移；
（5）當眼近視時，晶狀體的折光能力太強，遠處射來的光會聚在視網(wǎng)膜之前，若戴鏡子后，看遠處物體變清晰了，說明小明的眼近視了，應該用凹透鏡進行矯正．而若遠視時，由于晶狀體的折光能力太弱，在看近處物體時，像會成在視網(wǎng)膜之后，則需用凸透鏡進行矯正．
故答案為：（1）11.0；（2）蠟燭放在了一倍焦距以內(nèi)，成虛像；（3）幻燈機；靠近；（4）上；（5）近；凹．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，考查了實驗前的準備工作，在擺放器材時不僅要注意順序，同時要注意調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心在同一高度．考查了實驗中可能出現(xiàn)的問題及原因的分析，同時考查了近視眼的成因及矯正．