Question

【題目】物理興趣小組想知道某只透鏡的焦距f為多少，做實驗甲，鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上白紙（紙、鏡平行），測出透鏡與白紙間距s/cm與對應的白紙被烤焦的時間t/min，繪出圖紙乙，則可判斷該透鏡的焦距f為______．

將透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上，（如圖丙）做成像實驗，記錄每次成實像的物距u、像距v、物像間距L(u+v)，繪出圖線丁（以f為長度單位），由圖可知，要想成實像，蠟燭與光屏的間距應滿足L≥______（用表示）

經“百度”發現，物理學中，有一個凸透鏡成像的“新概念”：放大率n==，結合丙、丁兩圖，可知當物距u=1.5f時，n= ______．

Answer 1

【答案】12cm 4f 2

【解析】

[1]由圖乙可知，當透鏡與白紙間距s=12cm時，白紙被烤焦的時間t=4min，所用的時間最短，說明太陽光經過凸透鏡會聚后該點的溫度最高，這個點就是凸透鏡的焦點，則測出透鏡與白紙間距即為焦距f=12cm.

[2]根據凸透鏡的成實像時滿足u>f，由圖丁可知，隨著物距u的增大，物像間距L先減小后增大，當物距u=2f時，物像間距L最小為4f，

因此，要想成實像，蠟燭與光屏的間距應滿足L4f.

[3]由圖丁可知，當物距u=1.5f時，物像間距L=4.5f，

根據L=u+v可得:

v=Lu=4.5f1.5f=3f，

則放大率:

n= = ==2