Question

【題目】某同學利用圖示裝置來研究凸透鏡成像．

（1）實驗前，應調整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在；
（2）如圖1所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，成的是（選填“正立”或“倒立”）的像．蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的方；
（3）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），光屏上再次成清晰的像，成的是（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；
（4）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0 ， 與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖2所示，則該透鏡焦距fL（選填“＞”、“＜”或“=”），透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離S=（用L0、L表示）

Answer 1

【答案】
（1）同一高度
（2）倒立,上
（3）縮小
（4）＜,L0﹣2L
【解析】解：（1）實驗前，應調整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是將像呈現在光屏中央；
（2）如圖1所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，由圖可知此時物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大實像；由于通過光心的光線方向不改變，則燭焰的像將向上移動；
（3）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），相等于增大物距，減小像距，當光屏上再次成清晰的像時，此時應該物距大于二倍焦距，則所成像應該為倒立縮小的實像；
（4）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，成倒立放大實像條件是f＜U＜2f，如圖2所示，則該透鏡焦距f＜L；當凸透鏡移至B位置時，因為在光屛上出現清晰的像，根據光的可逆性原理，可以假設蠟燭在光屛位置時，像應成在原蠟燭位置，因此，光屏到透鏡位置B的距離應為L，故透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L0﹣2L；
故答案為：（1）同一高度；（2）倒立；上；（3）縮小；（4）＜；L0﹣2L．

（1）調整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是將像呈現在光屏中央；
（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大實像；由于通過光心的光線方向不改變；
（3）物距大于二倍焦距，則所成像應該為倒立縮小的實像；
（4）根據光的可逆性原理，可以假設蠟燭在光屛位置時，像應成在原蠟燭位置，因此，光屏到透鏡位置B的距離應為L，故透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L0﹣2L.