Question

【題目】如圖是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。在焦距為5厘米、10厘米和20厘米的凸透鏡中選擇一個(gè)放置在圖中所示的位置，將蠟燭、光屏分置于光具座上透鏡兩側(cè)。

(1)調(diào)整器材高度時(shí)，應(yīng) ______________（選填“點(diǎn)燃”或“不點(diǎn)燃”）蠟燭。

(2)將器材調(diào)整完成后，若將蠟燭放置在A點(diǎn)通過(guò)三個(gè)凸透鏡都能在光屏上成像，則

焦距為______厘米的透鏡所成的像最小。這時(shí)與______（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像特點(diǎn)相同。

(3)若在BC間移動(dòng)光屏?xí)r可在光屏上得到清晰的像，則實(shí)驗(yàn)中所用透鏡的焦距可能是___厘米。

Answer 1

【答案】 點(diǎn)燃 照相機(jī) 5 5或10

【解析】（1）調(diào)整器材高度時(shí)，要調(diào)整燭焰、光屏和凸透鏡的中心大致在同一高度上，這樣才可以使?fàn)T焰的像成在光屏的中央，所以蠟燭應(yīng)是點(diǎn)燃的。

（2）由圖知道，A點(diǎn)到透鏡的距離為25cm，即物距為25cm，當(dāng)u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像， 2f＞v＞f；當(dāng)2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f；焦距為5cm和10cm的凸透鏡，會(huì)因?yàn)槲锞啻笥谄?/span>2倍焦距，所以成的是倒立、縮小的實(shí)像；焦距為20cm的凸透鏡，因f＜25cm＜2f，成的是倒立、放大的實(shí)像；但在焦距5cm與10cm兩凸透鏡中，焦距5cm的凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力更強(qiáng)，可使光線提前會(huì)聚成像，像距更小、像更小，故焦距為5cm的凸透鏡成的像最小，這時(shí)與照相機(jī)的成像特點(diǎn)相同；

（3）在BC間移動(dòng)光屏?xí)r可在光屏上得到清晰的像，即在凸透鏡在右側(cè)5cm～20cm間移動(dòng)光屏?xí)r，可在光屏上得到清晰的像；物距為25cm，結(jié)合前面分析可知：

①焦距為5cm的凸透鏡，成的是倒立、縮小的實(shí)像，像距的范圍f＜v＜2f，即5cm＜v＜10cm，在5cm～20cm范圍以內(nèi)，在該范圍內(nèi)移動(dòng)光屏?xí)r可在光屏上得到清晰的像，故凸透鏡的焦距可能為5cm；

②焦距為10cm的凸透鏡，成的是倒立、縮小的實(shí)像，像距的范圍f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm，在5cm～20cm范圍以內(nèi)，在該范圍內(nèi)移動(dòng)光屏?xí)r可在光屏上得到清晰的像，故凸透鏡的焦距可能為10cm；

③焦距為20cm的凸透鏡，成的是倒立、放大的實(shí)像，像距的范圍v＞2f，即v＞40cm，超過(guò)了5cm～20cm范圍，在BC間移動(dòng)光屏?xí)r不能在光屏上得到清晰的像，故凸透鏡焦距不可能為20cm，綜上分析可知，凸透鏡焦距不可能為20cm，可能為5cm或10cm。