Question

【題目】某同學利用圖甲裝置來研究凸透鏡成像：

(1)實驗時使用光屏的目的是研究凸透鏡成______（選填“實”、“虛”或“各種”）像時的規律；

(2)如圖甲所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成______（選填“正立”或“倒立”）清晰的像。實驗一段時間后，蠟燭因燃燒變短，要使像能夠成在光屏的中央，正確的調整方法是______；

(3)在保持(2)中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移動到達B處（圖中未標出）光屏上再次成清晰的像，成的是 ______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；

(4)在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖乙所示，則該透鏡焦距f______L（選填“＞”、“＜”或“=”），透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=______（用L0、L表示）。

Answer 1

【答案】實 倒立 將光屏上調 縮小 < L02L

【解析】

(1)實像能成在光屏上，虛像不能。

(2)當物距小于像距成實像時，應成倒立放大的實像；根據通過光心的光線方向不改變，確定光屏的移動方向。

(3)當物距大于像距成實像時，應該成倒立縮小實像。

(4)對比(1)(2)成像條件，結合燭焰和光屏之間距離不變，分析解答。

(1)[1]實驗時使用光屏的目的是研究凸透鏡成實像時的規律。

(2)[2]如圖甲所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，由圖可知，此時物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實像。

[3]蠟燭燃燒一段時間后，蠟燭變短，由于通過光心的光線方向不改變，則燭焰的像將向上移動，要使像能夠成在光屏的中央，正確的調整方法是將光屏上調。

(3)[4]在保持(2)中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），相當于增大物距，減小像距，當光屏上再次成清晰的像時，此時應該物距大于二倍焦距，則所成像應該為倒立、縮小的實像。

(4)[5]在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，成倒立放大實像條件是f<u<2f，如圖乙所示，則該透鏡焦距f<L。

[6]當凸透鏡移至B位置時，因為在光屏上出現清晰的像，根據光的可逆性原理，假設蠟燭在光屏位置時，像應成在原蠟燭位置，因此光屏到透鏡位置B的距離應為L，故透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L02L。