Question

【題目】如圖所示，是“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置．

（1）小明發現桌上有一個90cm長的光具座和兩個凸透鏡，焦距分別是10cm和30cm，小明應選焦距是_____的凸透鏡來做實驗，如果選用另一透鏡，在實驗過程中將會遇到問題：_____．

（2）小明同學做實驗時發現燭焰在光屏上的像位置偏高，要想使像成在光屏的中間．若只調節蠟燭，應將蠟燭向_____移動．（填方向）

（3）若此透鏡的焦距為10cm，要在光屏上得到清晰放大的像．請你判斷光屏到凸透鏡的距離一定大于_____cm，依據這一原理，人們制成的光學儀器是_____．

（4）小明調節好器材高度后繼續將蠟燭向凸透鏡靠近，移動到某一位置時，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上成像，原因是（寫1條）_____．

（5）如果將蠟燭遠離凸透鏡移動，要在光屏上得到清晰的像，光屏應向_____（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動，同時像的大小_____（選填“變大”、“不變”和“變小”）．

（6）實驗后，如下圖所示，小明將實驗裝置上的凸透鏡取下，近距離觀察自己的手指，看到了_____，_____的虛像，接著小明用這個凸透鏡觀察窗外遠處的物體，小明將看到的是_____，_____的實像．實驗表明凸透鏡的成像情況與_____有關．

Answer 1

【答案】10cm 光屏上無法成清晰的像 上 20 投影儀 物距小于焦距或物距等于焦距（1條即可） 靠近 變小 正立 放大 倒立 縮小 物距

【解析】

(1)[1][2] 如果選擇焦距為30cm的透鏡，當“研究凸透鏡成像的規律”中的u＞2f時，即物距大于60cm時，此時f＜v＜2f，即像距大于30cm小于60cm，而實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，所成的像位置會超出光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像。所以不能選焦距為30cm的透鏡，只能選擇焦距為10cm的透鏡；

(2)[3] 蠟燭的中心低于凸透鏡、燭焰的中心，就會導致像成在光屏的上方，所以要想使像成在光屏的中間，應將蠟燭向下移動；

(3)[4] 光屏上得到清晰放大的像時，代表物體位于一倍焦距和二倍焦距之間，此時的像距范圍為：v＞2f=20cm，所以光屏到凸透鏡的距離一定大于20cm；

[5]投影儀所成的像是倒立放大的實像，所以依據這一原理，人們制成的光學儀器是投影儀；

(4)[6]如果物體恰好位于焦點處，此時是不成像的；如果物體落在了一倍焦距以內，此時成的是正立放大的虛像，虛像用光屏也是承接不到的；

(5)[7]物與像的移動方向具有一致性，物體遠離透鏡時，它的像會靠近透鏡，所以光屏應向靠近透鏡的方向移動；

[8]當物體遠離透鏡時，像會變小；

(6)[9] [10]所有的虛像都是正立、放大的；

[11][12] 用這個凸透鏡觀察窗外遠處的物體，物體在二倍焦距以外，此時成的是倒立縮小的實像；

[13]前后兩次實驗改變的是物體到透鏡的距離，也就是物距，改變物距所成的像是不一樣的，說明凸透鏡的成像情況與物距有關。