Question

【題目】小明利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實驗器材探究凸透鏡成像的規律。實驗時，他把凸透鏡始終固定在光具座50cm刻度線處。

(1)小明通過圖甲的實驗操作，確定了該凸透鏡的焦距f=_____；

(2)小明將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，如圖乙所示，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、_____的實像；

(3)小明又將蠟燭移至光具座上25cm刻度線處，為在光屏上再次得到清晰的像，應將光屏向_____（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動，應用這一成像特點可制成的光學儀器是_____；

(4)小明將蠟燭移至光具座上40cm刻度線處，移動光屏，發現不能在光屏上得到像，為了觀察此時成像特點，請你寫出接下來的操作是：_____；此時，小明將蠟燭繼續靠近透鏡，看到的像將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】15cm 縮小 遠離 幻燈機（投影儀） 眼睛在光屏一側透過凸透鏡可觀察所成的像（正立、放大的虛像） 變小

【解析】

(1)[1]由圖甲可知，平行于凸透鏡主光軸的光線，經凸透鏡折射后會聚于主光軸上的一點，這一點就是凸透鏡的焦點，凸透鏡焦點到凸透鏡光心的距離就是凸透鏡的焦距，即甲圖中凸透鏡到光屏的距離，故該凸透鏡的焦距f=15cm。

(2)[2]如圖乙，小明將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，這時物距為40cm大于2倍焦距，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，根據凸透鏡的成像規律，該像是倒立、縮小的實像。

(3)[3][4]小明又將蠟燭移至光具座上25cm刻度線處，物距變小，根據凸透鏡成像規律，像距變大，為在光屏上再次得到清晰的像，應將光屏向遠離透鏡的方向移動，應用這一成像特點可制成的光學儀器是幻燈機（投影儀）。

(4)[5]小明將蠟燭移至光具座上40cm刻度線處，這時物距為10cm小于焦距，根據凸透鏡成像規律，這時成正立、放大的虛像，像與物在凸透鏡的同一側，虛像不能用光屏承接，所以移動光屏，不能在光屏上得到像，但虛像可以用眼睛觀察，為了觀察此時成像特點，用眼睛在光屏一側透過凸透鏡可觀察所成的像（正立、放大的虛像）。

[6]小明將蠟燭繼續靠近透鏡，物距變小，根據凸透鏡的成像規律，所成的虛像變小，所以看到的像將變小。