Question

【題目】小明在探究“凸透鏡成實像時像距與物距的關系”的實驗中，所用的實驗器材有：光具座、凸透鏡、光屏和蠟燭等．

（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，點燃蠟燭，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一 上．

（2）該實驗應使凸透鏡成實像，那么凸透鏡成實像的條件是：物距 焦距．

（3）記錄的實驗數據如表．

次數	1	2	3	4	5	6	7
物距u/cm	14	16	18	20	22	24	26
像距v/cm	35	27	22	20	18	17	16

第6次實驗在光屏上所成的像是倒立、 的實像．生活中應用了凸透鏡這一成像規律而制成的物品有 （請舉一例）．

（4）小明得出探究結論后，又用上述器材做了一個實驗．把蠟燭放在光具座上的0刻線處，凸透鏡放在15cm刻線上，如圖所示．移動光屏在a位置找到像；蠟燭和光屏不動，只移動凸透鏡，當凸透鏡向某一方向移動到b位置時，在光屏上又看到像．結合所畫圖象，請你對實驗中可能出現的現象作出合理的判斷 ．（至少有一個選項正確，將正確選項的字母填在橫線上）

A.光屏上第一次的像是倒立、放大的

B.凸透鏡向某一方向移動到b位置，某一方向指的是向光屏方向

C.光屏上第二次的像是倒立、縮小的

D.a位置在30～35cm刻線之間．

Answer 1

【答案】（1）高度；（2）大于；（3）縮小；照相機；（4）ABC．

【解析】

試題分析：（1）要使像能夠成在光屏中央，應調節燭焰、凸透鏡、光屏中心大致在同一高度處；

（2）（3）根據掌握凸透鏡成像規律及其應用：

u＞2f，成倒立、縮小的實像．應用于照相機；

u=2f時，成倒立、等大的虛像，可以粗測焦距；

2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機或投影儀；

u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．

（4）根據（3）中的物距為20cm和像距為20cm，可得出此透鏡的焦距f=10cm，再結合所畫圖象即可做出選擇．

解：

（1）實驗前，點燃蠟燭，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上，這樣像可以成在光屏中央；

（2）由凸透鏡成像規律可知，物體在凸透鏡的焦距以外都可以成實像，故凸透鏡成實像的條件是u＞f；

（2）第6次實驗中，物距＞像距，因此成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這個原理制成的；

（4）A、由（3）可知，此透鏡的焦距f=10cm，當u=14cm時，即2f＞u＞f，成倒立放大的實像；故A正確；

BC、當蠟燭和光屏不動，只移動凸透鏡，當凸透鏡向某一方向移動到b位置時，在光屏上又看到像，說明此時物距和像距之和不變，以設想將蠟燭和光屏互換位置，則物距處于u＞2f，凸透鏡成倒立、縮小的實像，此時2f＞v＞f，所以凸透鏡向光屏方向移動，故BC正確；

D、此時v＞2f，即a的位置v＞20cm，結合圖象可知v在29～31cm之間，所以a位置在（29+15）～（31+15）cm即44～46cm刻線之間，故D錯誤；

故選ABC．

故答案為：（1）高度；（2）大于；（3）縮小；照相機；（4）ABC．