Question

【題目】如圖甲，一東平行光經過一凸透鏡，調節光屏的位置直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑小明用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗，并用蠟燭作光源，實驗裝置如圖乙。

（1）該凸透鏡的焦距為_____cm。

（2）實驗前要調整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在_____，其目的是_____。

（3）當蠟燭、凸透鏡位于圖乙中刻度對應的位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立_____的實像，此時所成的像與_____所成的像性質相同（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）

（4）小紅將蠟燭移動到35cm刻線處，仍保持凸透鏡位置不變，再移動光屏，在光屏上會成清晰的、倒立______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。實驗過程中，蠟燭在燃燒中不斷縮短，導致光屏上的像向_____（選填“上”或“下”）移動。

（5）小虎同學將蠟燭和透鏡固定，無論怎樣在光具座上移動光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是_____（寫出一種即可）。

Answer 1

【答案】10.0 同一高度 使像能成在光屏的中央 縮小 照相機 放大 上 蠟燭和透鏡的距離小于10cm（合理即可）

【解析】

（1）凸透鏡對光線具有會聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點，由甲圖知道，該凸透鏡的焦距是：

（2）實驗中為使像能成在光屏的中央，應使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一水平直線上；

（3）由圖乙知道，蠟燭在2倍焦距以外，所以，能成倒立、縮小的實像，此時所成的像與照相機所成的像性質相同；

（4）若將蠟燭移到35cm刻度線處，此時的物距是u=50.0cm-35.0cm=15.0cm，即蠟燭在1倍焦距與2倍焦距之間，所以再移動光屏，會在光屏上成清晰的、倒立放大的實像；實驗過程中，由于蠟燭在燃燒中不斷縮短，而過光心的光線傳播方向不變，所以，光屏上的像會向上移動；

（5）將蠟燭和透鏡固定，無論怎樣在光具座上移動光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，所以，原因可能是物距小于焦距，此時成虛像；也可能是物距等于焦距，此時不成像；還可能是物距略大于焦距，此時像距非常遠而不能在光屏上得到像。