Question

18．在學完凸透鏡成像規(guī)律后，小濱選擇了一塊焦距未知的凸透鏡，對凸透鏡成像特點作了進一步探究．

（1）為了測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，調(diào)節(jié)光屏位置直到光屏上得到一個最小最亮的光斑；
（2）小濱按照圖（2）裝好實驗器材，只移動透鏡的情況下，無論怎樣調(diào)節(jié)都不能在光屏上成清晰的像，由此，他猜想造成上述現(xiàn)象的原因是蠟燭和光屏間距離較�。�
（3）當蠟燭在光具座A處時，光屏在B處得到了燭焰清晰的像，如圖（3）所示，現(xiàn)將蠟燭由A處向左移動s到C處，為再次在光屏上成清晰的像，則他應將光屏向左移動（選填“左”或“向”），移動距離s'＞s（選填“＜”“=”或“＞”）；這次成倒立放大的實像（填像的特點）．
（4）需佩戴凸透鏡矯正的是遠視眼，該眼的折光系統(tǒng)焦距大于（填“小于”“等于”或“大于”）正常眼的焦距．

Answer 1

分析 （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．
（2）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中像距和物距的關系，當u=2f，成倒立、等大的實像，此時v=2f；
（3）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中像距和物距的關系可確定像的性質(zhì)；凸透鏡成像時，物距增大，像距減小；
凸透鏡成像時，當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最�。�當由A處向左移動時，由于物體向2f處靠近，所以物像之距在減�。�由此可得出s′與s的關系；
（4）近遠視眼是由于像呈在視網(wǎng)膜的前方，應佩戴會聚透鏡矯正．

解答 解：（1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線射向凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏位置直到光屏上得到一個最小最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點；
（2）由圖2可知，此時u=2f，在只移動透鏡的情況下，當物距u=2f，成倒立、等大的實像，此時v=2f，但光屏的位置就不符合v=2f；
當2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f，同樣光屏的位置也不符合v＞2f；因此都不能在光屏上成清晰的像．要想在光屏上得到像，就得將光屏遠離透鏡，即u+v≥4f，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蠟燭和光屏間距離較�。�
（3）由圖3可知，物距小于像距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為倒立、放大的實像；
凸透鏡位置不變，蠟燭向左移動，物距增大，像距減小，光屏應向左移動才能接到清晰的像；當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最�。�
當蠟燭由A處向左移動到C處時，像也向左移動，且蠟燭和像都向2f處靠近，結(jié)合下圖可知，物體移動的距離s小于像移動的距離s′．

（4）遠視眼是眼睛的晶狀體會聚能力變?nèi)�，像呈在視網(wǎng)膜的后方，如果要讓成像在視網(wǎng)膜上，需要將光線會聚一些，即佩戴凸透鏡進行矯正；
結(jié)合前面分析可知，遠視眼的折光系統(tǒng)焦距大于正常眼的焦距，則像成在視網(wǎng)膜的后方．
故答案為：（1）最小最亮的光斑；（2）蠟燭和光屏間距離較��；（3）左；＞；倒立放大；（4）遠視；大于．

點評 此題主要探究凸透鏡成像的規(guī)律，一定要掌握物體、像、物距、像距之間的大小關系，并做到舉一反三．