Question

【題目】某同學在做“驗證凸透鏡成像規律”的實驗，實驗室中提供了焦距分別為5厘米、10厘米和14厘米三種規格的凸透鏡。

（1）在組裝和調試實驗裝置時，應調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心跟燭焰中心大致在_____，這樣做的目的是_____。

（2）實驗時，凸透鏡和蠟燭的位置如圖所示，當把光屏移到光具座的80厘米刻度線處時，找到了最清晰的像，請你根據所學知識判斷，光屏上所成的像應該是下圖中的圖_____（選填序號），凸透鏡的焦距是_____厘米。

（3）若保持凸透鏡位置不變，把物體移至20厘米刻度線處，則應向_____（選填“左”或“右”）移動光屏，才能找到清晰的燭焰像，則所成像如上圖中的_____（選填序號）。

Answer 1

【答案】同一高度 使像成在光屏的中央 D 10或14 左 B

【解析】

本題考查凸透鏡成像規律的探究。

(1)[1][2]組裝和調試實驗裝置時，應使凸透鏡和光屏，還有蠟焰的中心在同一高度，如果這三個中心不在同一高度時，蠟焰所成的像就不在光屏的中間位置，有可能成像不完整，也有可能成像不在光屏上。所以必須使凸透鏡、光屏和蠟焰的中心在同一高度，是為了保證成像在光屏中間

(2)[3][4]從圖可知，凸透鏡所在的位置是50厘米刻度線處，蠟燭在35厘米刻度線處，光屏在80厘米刻度線處，即物距u是15厘米，像距是30厘米。物距小于像距，則所成的像是放大、倒立的實像，所以選D，此時應滿足的條件是：f<u<2f，即

f<15cm<2f

所以

7.5cm<f<15cm

故凸透鏡的焦距應是10cm或14cm

(3)[5][6]凸透鏡的位置不變，物體移至20厘米刻度線處，那么物距u1變成了30厘米，根據凸透鏡的規律：物近像遠，像變大，現在是物體變遠，像就變近，所以應向左移動光屏。且此時物距大于兩倍焦距（不管凸透鏡的焦距是10cm，還是14cm，因為u1既大于20cm，也大于28cm），所以所成的像是縮小倒立的實像，故選B