Question

【題目】小華探究凸透鏡的成像規律．

(1)課間，小華到室外利用太陽光來測量凸透鏡的焦距，她將該凸透鏡正對著太陽光，如圖甲所示．此時紙上呈現一個并非最小的光斑時，測得這個光斑到凸透鏡的距離為L．此時再將這個凸透鏡與紙之間距離稍微增大，若光斑變大，則凸透鏡的焦距f____ L(選填“＞”、“＜”或“＝”)；調整以后得到該透鏡的焦距為10cm．

(2)當燭焰位于如圖乙所示位置時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的倒立、___的實像，此成像規律常應用在___（選填“放大鏡”、“照相機”或“幻燈機”）上．保持凸透鏡位置不變，將點燃的蠟燭放在光具座上20cm刻線處，要在光屏上重新得到燭焰清晰的像，應將光屏移動到____cm刻線處．

(3)當燭焰再次位于如圖乙所示位置時，若將蠟燭稍遠離凸透鏡，光屏上的像變模糊．若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：

①若移動光屏，則應將光屏____（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡,此時像的大小比原來的像要____些．

②若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個焦距合適的____（選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”）．

(4)小華在做實驗時記錄了每次成實像時的物距u，像距v，物像間距L(u +v)，繪出圖線丙(以f為長度單位)，由圖丙可知，要想成實像，蠟燭與光屏的間距應滿足L____（用f表示）

(5)同組的小明將點燃的蠟燭放在某處，發現無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，你認為可能出現的原因應該是______．

Answer 1

【答案】 ﹤ 放大 幻燈機 65 靠近 小 近視眼鏡 ≥4f 蠟燭距凸透鏡一倍焦距（燭焰在凸透鏡的焦點上）

【解析】（1）由于光斑到凸透鏡的距離為L時，即像距為L時，紙上呈現一個并非最小的光斑，此時再將這個凸透鏡與紙之間距離稍微增大，若光斑變大，這個光斑可能是焦點之后的光斑，故可能f＜L。

（2）當燭焰位于如圖乙所示位置時，此時物距是u1=15cm，像距是v1=30cm，物距滿足2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，此成像規律常應用在幻燈機上；保持凸透鏡位置不變，當將點燃的蠟燭放在光具座上20cm刻線處時，若仍在光屏上重新得到燭焰清晰的像，此時物距u2 =50cm-20cm=30cm，比較可知：u2 =v1，由于光的折射光路可逆，此時像距v2 =u1 =15cm，即光屏需想做移動80cm到65cm刻度處；

（3）當燭焰再次位于如圖乙所示位置時，將蠟燭稍遠離凸透鏡，光屏上的像變模糊，要再次在光屏上得到清晰的像：①根據凸透鏡成實像時，物遠（物距變大）像近（像距變小）像變小，若采用移動光屏的方法，則應將光屏靠近凸透鏡，此時像的大小比原來的像要小些；②若不移動光屏，根據凹透鏡對光線有發散作用，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個焦距合適的凹透鏡（近視鏡），延遲了對光線會聚，也可再次在光屏上得到清晰的像；

（5）無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，說明光通過凸透鏡后為平行光，所以燭焰放在凸透鏡的焦點上了。