Question

【題目】在實驗室中我們用如圖所示的裝置探究“凸透鏡成像規律”：

(1)組裝器材時，為了使像成在光屏中央，除了將光源、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，還應調整它們的高度，使三者中心大致在_____，蠟燭燃燒時會逐漸變短，為了能使像繼續成在光屏中央，應_____（選填“向上”或“向下”）調節光屏；

(2)當蠟燭透鏡光屏的位置如圖所示時，光屏上恰好成一個清晰完整的_____（填寫像的性質）像，凸透鏡的焦距可能在_____（選填“0～6cm”或“6cm～10cm”）范圍內；

(3)將蠟燭向右移動一段距離后，為了能在光屏上重新成像，需要在光屏和透鏡中間放置一個_____（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”），光屏上重新成像后將光屏和蠟燭互換位置，則在光屏上_____（選填“能”或“不能”）成像。

Answer 1

【答案】同一高度 向上 倒立、縮小、實 6cm—10cm 凸透鏡 能

【解析】

(1)[1]蠟燭、凸透鏡、光屏，三者的中心大致在同一高度，均位于凸透鏡的主光軸上，像才能成在光屏的中央。

[2]隨著蠟燭的不斷燃燒，燭焰向下移動，光屏上燭焰的像將不斷的向上移動，為了使像還能成在光屏的中央，應向上適當調節光屏的位置。

(2)[3]如圖所示，此時物距大，像距小，光屏上能成像，由凸透鏡成像規律可知，光屏上成倒立、縮小的實像，這一成像特點應用在照相機上。

[4]此時物距為

u=50.0cm20.0cm=30.0cm，v=65.0cm50.0cm=15.0cm

因物距大于二倍焦距，像距在一、二倍焦距之間，可得

30.0cm2f，f15.0cm2f

解之得

7.5cmf15.0cm

故凸透鏡的焦距可能在6cm10cm范圍內。

(3)[5]在圖中所示情況下，保持光屏和凸透鏡的位置不變，將蠟燭向右移動一段距離后，物距變小，像距會變大，像的位置在光屏右側，相當于遠視眼，像成在視網膜后，由于凸透鏡對光有會聚作用，應在凸透鏡左側附近安裝一個焦距適當的凸透鏡，才能在光屏上再次得到清晰的像。

[6]光屏上重新成像后將光屏和蠟燭互換位置，因為光路是可逆的，所以在光屏上仍能成像。