Question

某實驗小組進行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗：

（1）由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是

15

cm．
（2）實驗時凸透鏡與光屏的高度已調(diào)好，但燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向

上

（填“上”或“下”）移動．當(dāng)將蠟燭與凸透鏡的距離調(diào)35cm時，移動光屏，在屏上可看到清晰的倒立

縮小

（填“放大”、“縮小”或“等大”）實像．
（3）如圖乙所示，若在光屏上（光屏未畫出）得到清晰放大的實像，則燭焰應(yīng)位于透鏡左側(cè)a、b、c、d四點中的

c

點，此成像規(guī)律應(yīng)用在

投影儀

上（填一種器材名稱）．
（4）若把圖中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜，當(dāng)“眼睛”戴上近視眼鏡時，燭焰剛好在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像；若取下近視眼鏡，則清晰的像會成在“視網(wǎng)膜”的

前面

（選填“前面”或“后面”）．
（5）實驗時光屏上得到一個清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像B，觀察實驗現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)像B比像A變大了．根據(jù)上述實驗可以判斷f′與f大小關(guān)系是

f′＞f

．

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）根據(jù)光線過光心不改變方向．
凸透鏡成像時，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
（3）凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機和投影儀．
（4）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，發(fā)散作用是使原來會聚成像的光線錯后會聚．
（5）物距不變時，凸透鏡的焦距變大，物距相對變小，根據(jù)凸透鏡成實像時，物距減小，像距變大，像變大進行判斷．

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，所以凸透鏡的焦距為：f=60cm-45cm=15cm．
（2）燭焰在光屏上像的位置偏高，根據(jù)光線過光心不改變方向，說明蠟燭位置偏低，所以蠟燭向上移動．
當(dāng)將蠟燭與凸透鏡的距離調(diào)35cm時，凸透鏡的焦距為15cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
（3）凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機和投影儀，所以燭焰在c位置．
（4）近視眼鏡是凹透鏡，戴上近視眼鏡像成在視網(wǎng)膜上，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，取下凹透鏡，光線會聚點向前移動．
（5）蠟燭的位置不變，用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像B，觀察實驗現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)像B比像A變大了．說明物距相對變小，凸透鏡的焦距應(yīng)該是變大了，所以，f′＞f．
故答案為：（1）15；（2）上；縮��；（3）c；投影儀；（4）前面；（5）f′＞f．

點評：物距不變時，改變凸透鏡的焦距，物距相對焦距發(fā)生變化，根據(jù)凸透鏡成實像時，物距減小，像距變大，像變大進行判斷，在調(diào)焦的照相機中經(jīng)常使用．