Question

4．“在探究凸透鏡成像”的實驗中：
（1）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．如圖可知，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，若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原因是物距小于焦距；
（3）如果物距為8cm，從光屏的一側(cè)透過凸透鏡可以看到一個正立、放大的虛像（實/虛）； 利用這一原理可以制成放大鏡；
（4）某同學(xué)為進一步了解“視力矯正”的原理，利用以上裝置，在發(fā)光體和凸透鏡之間放置不同類型的眼鏡片，觀察到：
①將遠(yuǎn)視眼鏡片放在發(fā)光體和凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了；使光屏靠近透鏡，又能在光屏上看到發(fā)光體清晰的像．這說明遠(yuǎn)視眼鏡對光線有會聚作用，它應(yīng)該是凸透鏡．由此可知，在遠(yuǎn)視眼得到矯正之前，物體的像成在視網(wǎng)膜的后方（前方/后方）．
②取下遠(yuǎn)視鏡片，重新調(diào)整光屏的位置，使它上面的像再次變得清晰，然后將另一個鏡片放在發(fā)光體和凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像又變模糊了；再使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又可以在光屏上看到發(fā)光體清晰的實像．這說明戴上這個眼鏡可以矯正近視眼．

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）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．有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）物距小于焦距時的應(yīng)用是放大鏡；
（4）①凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用．近視眼鏡是凹透鏡，遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡．
②近視眼是因為晶狀體太厚或眼球太長，像成在視網(wǎng)膜的前方；遠(yuǎn)視眼是因為晶狀體太薄或眼球太短，像成在視網(wǎng)膜的后方．

解答 解：（1）凸透鏡正對太陽光，太陽光平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上最小、最亮的點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和凸透鏡光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是41.0cm-30.0cm=11.0cm．
（2）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．
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；有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）如果物距為8cm，物距小于焦距，從光屏的一側(cè)透過凸透鏡可以看到一個正立、放大的虛像； 利用這一原理可以制成放大鏡；
（4）①將另一只眼鏡放在發(fā)光體和凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像也變得模糊了，只將光屏靠近透鏡移動時，又可以在光屏上看到燭焰清晰的像，說明眼鏡對光線有會聚作用，是凸透鏡，應(yīng)用于遠(yuǎn)視眼鏡．因為遠(yuǎn)視眼鏡鏡片是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，所以將遠(yuǎn)視眼鏡鏡片取下，發(fā)現(xiàn)“視網(wǎng)膜”上的像變模糊了．此時像落在“視網(wǎng)膜”的后面；
②取下遠(yuǎn)視鏡片，重新調(diào)整光屏的位置，使它上面的像再次變得清晰，然后將另一個鏡片放在發(fā)光體和凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像又變模糊了；再使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又可以在光屏上看到發(fā)光體清晰的像．說明眼鏡對光線有發(fā)散作用，是凹透鏡，應(yīng)用于近視眼鏡．
故答案為：（1）11.0；（2）物距小于焦距 （三者的中心不在同一高度）；（3）虛；放大鏡；（4）①會聚；凸；后方；②實；近視．

點評 本題考查了凸透鏡的焦點、焦距和凸透鏡成像的情況和應(yīng)用．同時考查了實驗中常出現(xiàn)的一種情況，即光屏上沒有像，知道這可能是成虛像，或不能成像或光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度．