Question

2．在利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)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(gè)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(diǎn)燃蠟燭后，無論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，請(qǐng)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(shí)（如圖乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到 一 個(gè)清晰的像；幻燈機(jī)_（填光學(xué)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(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近 （選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．
（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(dòng)．
（5）小明準(zhǔn)備換用另一塊透鏡來做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前，小明用這塊透鏡來觀察遠(yuǎn)處的景物時(shí)，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)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(shí)，不能起到放大作用，由此可見：小明的眼睛有近（選填“遠(yuǎn)”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(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上沒有像，可能是因?yàn)椋何锞嘈∮诮咕�，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(diǎn)上，不能成像．
（3）凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用之一：當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，投影儀就是利用此原理制成的．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，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(yīng)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(qiáng)，所以像成在視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)用凹透鏡進(jìn)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(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)．焦點(diǎn)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(dòng)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(yán)重不在同一高度，像無法成在光屏上，或使?fàn)T焰在焦點(diǎn)上，不能成像．
（3）u=16cm，f=11cm；f＜u＜2f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，幻燈機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的；凸透鏡成像時(shí)：物遠(yuǎn)像近，像變小；當(dāng)物體遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，像將靠近透鏡；故應(yīng)將光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)．
（4）此時(shí)燭焰在光屏上的像位置偏高，由于凸透鏡成倒立的實(shí)像，所以蠟燭相對(duì)于凸透鏡偏低，所以可以將蠟燭向上移；
（5）當(dāng)眼近視時(shí)，晶狀體的折光能力太強(qiáng)，遠(yuǎn)處射來的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜之前，若戴鏡子后，看遠(yuǎn)處物體變清晰了，說明小明的眼近視了，應(yīng)該用凹透鏡進(jìn)行矯正．而若遠(yuǎn)視時(shí)，由于晶狀體的折光能力太弱，在看近處物體時(shí)，像會(huì)成在視網(wǎng)膜之后，則需用凸透鏡進(jìn)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(jī)；靠近；（4）上；（5）近；凹．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，考查了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，在擺放器材時(shí)不僅要注意順序，同時(shí)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(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題及原因的分析，同時(shí)考查了近視眼的成因及矯正．