Question

【題目】在凸透鏡成像時，物距U、像距V、焦距f在數值上滿足的關系．小花在做“探究凸透鏡成像的規律”實驗時發現，保持蠟燭和光屏之間的距離為45cm不變，只改變凸透鏡的位置可以在屏上得到兩個清晰的像，將凸透鏡從成第一個像的位置向蠟燭移動15cm得到第二個像．她通過分析得出第一個像與蠟燭相比是__（選填“縮小”“等大”或“放大”）的，第二次成像時物距為__cm．如圖，A′B′是物體AB的像，試確定凸透鏡的位置并畫出凸透鏡_________ ．

Answer 1

【答案】 縮小 15 ．

【解析】在凸透鏡成像實驗中，物距u、像距v、焦距f滿足，由題知u+v=45cm，

所以第一次成像時，物距為u，像距為v=45cm﹣u；第二次成像時，物距u′=u﹣15cm，像距v′=60﹣u，

則： ； ；

兩式聯立，解得：u=30cm f=10cm．v=45cm﹣30cm=15cm，

將凸透鏡從成第一個像的位置向蠟燭移動15cm得到第二個像，這說明第一次成像比第二次成像時的物距大，物距大于像距，成的像是縮小的實像。

根據光路可逆知第二次的物距為15cm；

根據凸透鏡對光線的作用可知，經過光心的光線的傳播方向不變，故連接AA'，AA'與主光軸的交點為凸透鏡的光心，據此畫出凸透鏡，如圖：

．