Question

在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時：
（1）小明發現所用的凸透鏡沒有標明焦距，于是他讓太陽光平行于主光軸照射在凸透鏡上，在透鏡另一側F點得到一個最小的亮點，如圖1所示．試作出這一過程的光路圖．
（2）請用刻度尺量出凸透鏡的焦距：f=

5

cm．
（3）小明將該凸透鏡放在光具座上進行實驗，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖2所示，其中明顯還需要調整的是

光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一直線上

．調整后，在光屏上恰好得到一個清晰的蠟燭的像，請你詳盡地描述這個像的特點：

倒立、縮小的實像

．
（4）此時，小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，結果光屏上原來清晰的像變模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應將光屏向

遠離

（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡的方向移動，才能使蠟燭的像變清晰．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

能把成在視網膜前的像成在視網膜上

．

Answer 1

分析：（1）根據凸透鏡焦點的定義進行判斷：跟主光軸平行的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．
（2）根據凸透鏡焦距定義進行判斷：光心到焦點的距離是凸透鏡的焦距．
（3）①探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
②根據凸透鏡成像的三種情況進行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）近視眼是晶狀體變厚，像成在視網膜的前方；遠視眼是晶狀體變薄，像成在視網膜的后方．
近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用；遠視眼鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用．

解答：解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在焦點F上，如圖．

（2）焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，測量焦距大約是5cm．
（3）①如圖，燭焰、凸透鏡、光屏的中心沒有在同一高度，像不會成在光屏的中央位置，所以要調整光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一直線上，像才能在光屏的中央位置．
②凸透鏡的焦距是5cm，蠟燭到凸透鏡的距離是u=40cm-28cm=12cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
（4）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，使原來會聚在光屏上的像錯后會聚，所以像光屏要遠離凸透鏡才能在光屏上得到清晰的像．
近視眼是晶狀體變厚，像成在視網膜的前方，配戴凹透鏡，凹透鏡對光線會發散作用，能把成在視網膜前的像成在視網膜上．
故答案為：（1）如上圖；（2）5cm；（3）光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一直線上；倒立、縮小的實像；（4）遠離；能把成在視網膜前的像成在視網膜上．

點評：（1）掌握近視眼和遠視眼的成因及矯正的方法．
（2）陽光測凸透鏡的焦距是常用的一種方法．
（3）凸透鏡成像的三種情況在凸透鏡成像習題中有廣泛的應用．