Question

【題目】薛物理和沈仔細同學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，請你幫助他們完成下列內容：

（一）薛物理同學利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗．

（1）他先將其中一塊凸透鏡放置光具座上，當蠟燭、透鏡及光屏的位置如圖所示時，恰能在光屏上得到一個燭焰清晰的像，則他選擇凸透鏡的焦距為_____cm，照相機、投影儀和放大鏡是生活中常用的三種光學儀器，_____遵循此時的成像規律．

（2）如圖，保持凸透鏡的位置不變，他講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、_____（選填“放大”或“縮小”）的實像．

（3）實驗（1）中，不改變蠟燭和凸透鏡的位置，薛物理換了另一塊凸透鏡，調節光屏的位置，此時_____（選填“能”或“不能”）在光屏上找到燭焰清晰的像．

（二）沈仔細同學也利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗．

（1）他先用其中一塊凸透鏡做實驗，實驗時光屏上得到一個清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個焦距不同的凸透鏡代替原來的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像B，他發現像B比像A變小了，則原來實驗時所選用的凸透鏡焦距為_____cm．

（2）實驗時，光屏上得到了燭焰清晰的像，沈仔細同學不小心在凸透鏡上賤了一個鋼筆墨水點，則光屏上_____（選填“有”或“沒有”）墨水點的像或影子．

Answer 1

【答案】 10 投影儀 縮小 不能 20 沒有

【解析】（一）(1) 此時通過凸透鏡在光屏上能成一個實像，據圖能看出，此時在光屏上成一個倒立放大的實像，所以此時物體在1倍焦距和2倍焦距之間，即15cm2f，即f，已知兩個凸透鏡的焦距分別為10cm和20cm，所以小明選擇的凸透鏡的焦距為10cm.投影儀成倒立放大的實像遵循此時的成像規律．(2)由圖知，蠟燭原來于1倍焦距和2倍焦距之間，在透鏡的另一側的光屏上得到清晰放大的像，這個像是實像；在光的折射中，光路是可逆的，當把蠟燭放在光屏位置，光屏放在原來蠟燭的位置，即此時物體處于2倍焦距之外，據光路的可逆性可知，此時成倒立、縮小的實像。(3)在(2)中的物距為50cm35cm=15cm，不改變各元件的位置，物距仍然為15cm，小明換了另一塊焦距為20cm的凸透鏡時，此時蠟燭處于1倍焦距以內，故光屏上不能成像。

（二）（1）實驗時光屏上得到一個清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個焦距不同的凸透鏡代替原來的凸透鏡并保持透鏡的位置不變即物距的大小沒有變，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像B，他發現像B比像A變小了即相當于物距變大了由此可知所換透鏡的焦距小于原來透鏡的焦距，則原來實驗時所選用的凸透鏡焦距為20cm．

(2) 實驗時，凸透鏡上賤了一個鋼筆墨水點由于它到透鏡的距離小于1倍焦距，故在屏上不能看到像。