Question

【題目】在“探究凸透鏡成像條件”的實驗中小莉同學做此實驗時得到的像如下圖 a、b所示，請回答下列問題.

（1）光具座上有A、B、C三個位置用于放置蠟燭、凸透鏡、光屏（如圖a），在放置上述三個器材時，應使它們的中心在_____________．將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距是_________cm．

（2）圖a中所觀察到的像是_____________________像.（描述要完整）；從圖中的現象可知蠟燭到凸透鏡的距離的范圍是__________________（物距用u表示，焦距用f表示）；利用凸透鏡的這一成像原理可制成________________.

（3）若在如圖a中的情況下，再把蠟燭與透鏡的距離增大10cm，要想在光屏上得到清晰的像，則光屏應該向______移動，此時光屏上所成的像是_________像.

（4）在光屏上得到燭焰的清晰的像后，如果將透鏡的下半部分遮住，我們將看到燭焰的_________（A.上半部分 B.下半部分 C.全部，用代號填寫）的像，像的亮度將_____________.（選填“變亮”、“變暗”或“不變”）

（5）小莉同學做實驗時，發現燭焰在光屏上的像偏高，如圖 b所示，若要使燭焰成像在光屏中心，只調節光屏，應將光屏向__________（選填“上”、“下”）調節．

Answer 1

【答案】同一高度 10 倒立、放大、實 20 cm > u >10cm 投影儀（幻燈機） 左 倒立、縮小的實 C 變暗 上

【解析】

(1)[1]為使燭焰的像能成在光屏的中心，需要調整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心位置跟燭焰中心的位置高度大致在在同一水平直線上；

[2]凸透鏡正對太陽光時，光線平行于主光軸，光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；

(2)[3]由圖可知，像比物體大，是倒立的，能夠在光屏上呈現，所以為實像，所以成的是倒立、放大的實像；

[4]根據凸透鏡成像規律，此時物距處于f和2f之間，即20 cm > u >10cm；

[5]幻燈機或投影儀是根據凸透鏡成倒立放大實像的原理制成的；

(3)[6][7]凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，把蠟燭與透鏡的距離增大10cm，物距增大，像距減小，所以光屏應該向左移動，物距大于2f，成倒立縮小的實像；

(4)[8][9]如果將透鏡的下半部分遮住，則其上半部分仍能折射光線，成蠟燭完整的像；但透過凸透鏡的光較少，像的亮度變暗；

(5)[10]光屏上承接燭焰的像偏高，要想讓像成在光屏的中央，應當將凸透鏡向下調節，或將光屏向上移動．