Question

【題目】小明和小紅做“探究凸透鏡成像規律”的實驗。

（1）利用太陽光測量凸透鏡的焦距時，小明將一把木質刻度尺的一端支于水平地面上，觀察尺在地面上形成的影子，不斷調節刻度尺，使其在地面上的影子________，這時尺的方向就與太陽光的方向平行。小明保持尺不動，小紅將光屏A和凸透鏡L按如圖所示的方式均垂直于刻度尺擺放，光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距為________cm。

（2）實驗前應點燃蠟燭，觀察燭焰、凸透鏡和光屏的中心是否在同一高度上，這樣做的目的是_____。

（3）當蠟燭、凸透鏡和光屏的相對位置如圖甲所示時，光屏上出現清晰的像，則像是倒立、____的實像。

（4）實驗中，不但虛像可以用肉眼直接看到，實像也可以用肉眼直接看到。如圖乙所示，在（3）的基礎上，拿掉光屏，用肉眼在________（選填“A”、“B”或“C”）位置沿圖示方向能看到這個實像。

（5）在（3）的基礎上，當光屏略微向右移動時，光屏上的像將會模糊，如果蠟燭與凸透鏡不動，那么，在凸透鏡前放置________（選填“凸”或“凹”）透鏡，才可能在光屏上得到清晰的像，這其實就是________（選填“近視眼”或“遠視眼”）的矯正原理。

（6）下表是實驗中得到的數據和觀察的結果

次數	物距u/cm	成像情況	像距
1	50.0	倒立、縮小、實像	12.5
2	30.0	倒立、縮小、實像	15.0
3	20.0	倒立、等大、實像	20.0
4	15.0	倒立、放大、實像
5	8.0	正立、放大、虛像	\

通過1、2、3次實驗數據可以得出：當凸透鏡成實像時，物距變小，像距________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；表格中第4次實驗光屏上成清晰的像時，光屏到透鏡的距離為________cm，此成像規律在實際生活中的應用是________（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）。

Answer 1

【答案】最短 10.00 使像能夠成在光屏的中央 縮小 C 凹 近視眼 變大 30.0 投影儀

【解析】

(1)[1]根據光的直線傳播知道，當刻度尺與光線平行時，物體的影子最短；

[2]小明保持尺不動，小紅將光屏A和凸透鏡L按照圖甲所示的方式均垂直于刻度尺擺放，光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，所以，該凸透鏡的焦距是：

f=10.00cm；

(2) [3]實驗時，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在桌面上，點燃蠟燭，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上，這樣做能保證所成的像呈現在光屏的中央；

(3)[4]由圖知道，光屏上得到一個清晰的像，由于蠟燭到凸透鏡距離大于光屏到凸透鏡距離，即物體距大于像距，所以，此時所成的像是倒立、縮小的實像，

(4)[5]凸透鏡成實像時，像與物體在蠟燭的兩側，此時應在蠟燭的異側透過凸透鏡觀察實像，即應在C處；

(5)[6][7]當光屏略微向右移動時，由于像成在了光屏的前方，而使光屏上的像將會模糊了，如果要在光屏上得到清晰的像，此時像距要變大，所以，應在凸透鏡前放置對光線起發散作用的凹透鏡；這是凹透鏡可以矯正近視眼的原理；

(6)[8]通過分析1、2、3次實驗數據得出的結論是：當凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大；

[9][10]第4次實驗光屏上成清晰的像時，與第2次實驗時，物距與像距顛倒，根據光的可逆性知道，光屏到透鏡的距離為30.0cm，成倒立放大的實像，此成像規律在實際生活中的應用是投影儀。