Question

【題目】小明想探究凸透鏡成像規律，實驗桌上有兩個凸透鏡，焦距分別為10cm和20cm。

(1)小明將其中一塊凸透鏡放在光具座上，保持燭焰、透鏡及光屏的中心在_____位置，如圖所示時，恰能在光屏上得到一個清晰的像，則他選擇的凸透鏡的焦距為_____cm；

(2)小明將蠟燭和光屏的位置對換，發現在光屏上仍能成一清晰的像，此時像的性質是倒立、_____的實像；

(3)實驗(2)中，不改變各元件的位置，小明換了另一塊凸透鏡，調節光屏的位置，此時_____（選填“能”或“不能”）在光屏上找到燭焰的像，這是因為_____。

Answer 1

【答案】同一高度 10 放大 不能 物距小于焦距

【解析】

(1)探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、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心；據圖看出物距和像距的關系，再據兩個凸透鏡的焦距分析判斷即可。

(2)據光路的可逆性分析即可。

(3)若物體處于凸透鏡的1倍焦距以內，在光屏上不能成像，通過凸透鏡能看到一個正立、放大的虛像。

(1)[1]小明將其中一塊凸透鏡放在光具座上，保持燭焰、透鏡及光屏的中心在同一高度位置。

[2]此時通過凸透鏡在光屏上能成一個實像，據圖能看出，此時的物距大于像距，所以在光屏上應該成一個倒立縮小的實像，則此時物體在2倍焦距以外，故30cm>2f，即15cm>f，所以小明選擇的凸透鏡的焦距為10cm。

(2)[3]據光路的可逆性可知,若將透鏡和光屏的位置對換,即此時物體處于1倍焦距和2倍焦距之間，光屏處于2倍焦距以外,此時成倒立、放大的實像,

(3)[4][5]在(2)中的物距是

65cm50cm=15cm

若不改變各元件的位置，小明換了另一塊焦距為20cm的凸透鏡時，此時物體相當于處于1倍焦距以內，故光屏上不能成像。