Question

【題目】在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中。

(1)如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f＝_____cm。

(2)如圖乙，光屏上呈現清晰的像，此像的性質是倒立_____（選填“放大”、“縮小”、“等大”）的實像。若保持蠟燭和光屏位置不變，將透鏡移動到_____cm刻度線的位置，可以再一次在光屏上看到清晰的像；若保持蠟燭和凸透鏡位置不變，將透鏡換成一個焦距小一些的凸透鏡，為了使光屏上得到清晰的像，應將光屏向_____（選填“左”、“右”）移動。

(3)如圖丙，保持蠟燭位置不變，移動透鏡至16cm刻度線處，則人眼在圖中_____處能觀察到燭焰的像。

(4)如圖丁，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發現光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向透鏡移動適當距離后光屏上再次呈現清晰的像。則該眼鏡是_____（選填“近視”、“遠視”）眼鏡。

Answer 1

【答案】10 放大 40 左 B 遠視

【解析】

(1)[1]由圖甲知，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚于一點即焦點，焦點到凸透鏡的距離為

20.0cm-10.0cm=10.0cm，

所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm；
(2)[2][3]由圖乙知，當蠟燭在刻度尺的10cm處，u=15cm，

2f＞u＞f，

凸透鏡成倒立、放大的實像，

v=55cm-25cm=30cm，

根據折射中光路可逆可知，保持蠟燭和光屏位置不變，當u=30cm時，即凸透鏡移動至40cm刻度線處，在屏上能再次呈現清晰的像；

[4]當透鏡換成一個焦距稍小一點的凸透鏡實驗時，透鏡對光的會聚能力增強，像會提前會聚，像距會減小，因此光屏需向左移動才能成清晰的像；
(3)[5]保持蠟燭位置不變，移動透鏡至16cm刻度線處，此時

u=16cm-10cm=6cm，

u＜f時，凸透鏡成正立放大的虛像，光屏上接不到，透過凸透鏡觀察蠟燭看到正立放大的虛像，虛像在成像物體同側，所以應從B處觀察；
(4)[6]將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，結果，光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離時，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說明提前成像了，故放置的是使光線會聚的凸透鏡，這種眼鏡是用來矯正遠視眼的。