Question

【題目】小華用同一個凸透鏡進行了如圖所示的探究。

(1)將凸透鏡正對太陽，調整凸透鏡下方白紙的位置，直至白紙上出現一最小、最亮的光斑，實驗示意圖如圖甲所示，由此可知，該凸透鏡的焦距為_________cm；

(2)在圖乙中，蠟燭位于光具座20cm的刻度線處，若保持凸透鏡和光屏的位置不動，則小華需要將蠟燭移到________cm刻度線的位置，光屏上才能成清晰的像；

(3)保持蠟燭在20cm的刻度線處、光屏在50cm的刻度線處的位置不變，小華將位于30cm刻度線處的凸透鏡向左或向右移動，但無論怎樣移動，均無法在光屏上看到清晰的像，其原因是：當凸透鏡左移時，凸透鏡成的是______（選填“虛”或“實”）像，需要在光屏的一側透過凸透鏡來觀察所成的像；當凸透鏡右移時，凸透鏡所成像的像距會______（選填“大于”“等于”或“小于”）此時光屏到凸透鏡的距離。

Answer 1

【答案】10.0 10.0 虛 大于

【解析】

(1)[1]太陽光相當于平行光，凸透鏡的光心對準刻度尺的10.0cm位置，而光斑所在的位置對準刻度尺零刻度線；平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過焦點，所以該光斑就是焦點所在的位置，該凸透鏡的焦距是

該凸透鏡的焦距是。

(2)[2]光屏和凸透鏡的距離是20.0cm，像距是焦距的兩倍，要在光屏上能成清晰的像，根據凸透鏡的成像規律可知，物距也應該是焦距的兩倍，所以小華需要將蠟燭移到10.0cm刻度線的位置，光屏上才能成清晰的像。

(3)[3]從圖中可以看到，當凸透鏡左移時，物距會小于一倍焦距，根據凸透鏡的成像規律可知，凸透鏡成的是正立、放大的虛像。

[4]當凸透鏡右移，物距大于一倍焦距小于兩倍焦距時，根據凸透鏡成像規律可知，所成清晰的像像距是大于兩倍焦距的，即所成的像在50.0cm刻度的右側，凸透鏡所成像的像距會大于此時光屏到凸透鏡的距離。