Question

10．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中．

（1）如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=10.00cm．實驗前，應(yīng)把燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的主光軸上；
（2）如圖乙，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，若保持蠟燭和光屏位置不變，移動透鏡至40cm刻度線處，光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像，該結(jié)論除了可以用實驗去驗證，也可以利用光的光路可逆原理來解釋；
（3）如圖丙，小明借來物理老師的眼鏡，并將其靠近凸透鏡左側(cè)，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊，將光屏遠離透鏡時又發(fā)現(xiàn)了清晰的像，說明老師的眼鏡的鏡片是凹透鏡，老師的視力缺陷近視（選填“近視”或“遠視”）．

Answer 1

分析 （1）圖中測量凸透鏡焦距的方法：平行光聚焦法，亮點為焦點，焦點到光心的距離為就焦距，由此可以確定其焦距是多少；
為使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和燭焰的中心大致在同一高度處；
（2）當(dāng)2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f；光的折射中光路是可逆的，據(jù)此進行分析；
（3）近視眼是由于晶狀體太厚，折光能力太強造成的，使像成在視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)佩戴凹透鏡進行矯正；根據(jù)像遠離凸透鏡，可判斷眼鏡對光線具有發(fā)散作用，從而可判斷出老師的視力缺陷．

解答 解：
（1）由圖甲知，焦點到凸透鏡的距離為20.00cm-10.00cm=10.00cm，所以凸透鏡的焦距為f=10.00cm，實驗中應(yīng)調(diào)節(jié)光屏、燭焰中心與凸透鏡的中心在同一高度處，即把燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的主光軸上；
（2）由圖乙知，當(dāng)蠟燭在刻度尺的10cm處，u=15cm，v=55cm-25cm=30cm，根據(jù)折射中光路可逆可知，保持蠟燭和光屏位置不變，當(dāng)u=30cm時，即凸透鏡移動至40cm刻度線處，在屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像；
（3）將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，結(jié)果，光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠離凸透鏡的方向移動適當(dāng)距離時，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說明光線延遲會聚成像了，故放置的是使光線發(fā)散的凹透鏡，這種眼鏡是用來矯正近視眼的．
故答案為：（1）10.00；主光軸；（2）40cm；光路可逆；（3）凹；近視．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實驗的探究過程及成像規(guī)律的應(yīng)用．此題看似復(fù)雜，其實只要用心，仔細審題，并不難．