Question

【題目】（1）如圖所示，光會聚于 b 點，在虛線區域內放甲透鏡后， 光會聚于主光軸 MN 上的 a 點；在虛線區域內換放乙透鏡后， 光會聚于主光軸 MN 上的 c 點．現在小明想進一步探究凸透鏡 成像的特點，他應選擇 _____（選填“甲”或“乙”）透鏡。 小明選擇好凸透鏡后在光具座上進行實驗：

（2）為測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，須調節光屏位置直到在屏上得到一個 _____的光斑．圖甲是調節完成的狀態，該透鏡的焦距 f=_________cm；

（3）小明按圖乙組裝好實驗裝置。在只移動透鏡的情況下，他發現都不能在光屏 上成清晰的像。由此，你猜想造成上述現象的原因是 _____；

（4）如圖丙所示，蠟燭在光具座上 A 處時，可在 B 處的光屏上成一清晰的像，所 成像為 、 的實像．若把蠟燭從 A 處向左移動距離 s 到 C，為在光屏 上再次成清晰的像，則他應將光屏向 _____（選填“左”或“右”）移動。

（5）小明和其他同學繼續利用凸透鏡和蠟燭進行成像實驗．從各組匯報數據中發 現，當物距均為 20.0cm 時，有兩個小組所測像距分別為 16.0cm、24.0cm，與理論 像距 20cm 相比偏差較大．若不是因為長度測量方法錯誤和測量誤差導致的，請分 析出現這種情況的原因： ___

Answer 1

【答案】（1）甲 （2）最小最亮 10.00 （3）蠟燭和光屏間的距離較小

（4） 倒立 放大 左 （5）所成的像并不是最清晰的像

【解析】（1）由圖知，若光沿直線傳播會聚到b點，經過甲會聚到c點，說明甲對光線有發散作用，是凹透鏡；經過乙會聚到a點，說明乙對光線有會聚作用，是凸透鏡，所以應選擇乙透鏡；

（2）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最

小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，由圖2可知：焦點到光心的距離是25.0cm-15.0cm=10.0cm，所以凸透鏡的焦距是10.0cm；

由圖2可知，此時u=2f，在只移動透鏡的情況下，當物距u=2f，成倒立、等大的實像，此時v=2f，但光屏的位置就不符合v=2f；當2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f，同樣光屏的位置也不符合v＞2f；因此都不能在光屏上成清晰的像．要想在光屏上得到像，就得將光屏遠離透鏡，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蠟燭和光屏間距離較小；

（4）由圖3可知，物距小于像距，由凸透鏡成像規律可知，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為倒立、放大的實像；凸透鏡位置不變，蠟燭向左移動，物距增大，像距減小，光屏向左移動才能接到清晰的像．當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最小;當由A處向左移動時，由于物體向2f處靠近，所以物像之距在減小，因為物體向左移動，像也向左移動；

（5）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實驗的像距不同，是因為光屏上還沒有出現清晰的像就測像距。