Question

【題目】在焦距為5厘米、10厘米或15厘米的凸透鏡中選擇一個放置于光具座的A點處，如圖所示。將蠟燭、光屏分置于光具座上透鏡兩側，調整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在___________高度。先后兩次將蠟燭放置在距B點5厘米處，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，可在光屏上得到與物體大小均不同的兩個像。比較兩次所成的像，當蠟燭置于光具座上_______厘米刻度處時，所成的像較小；實驗中所用透鏡的焦距可能是____________厘米。

Answer 1

【答案】同一 10 5或10

【解析】

[1]根據凸透鏡成像規律中實驗的要求，首先把凸透鏡、蠟燭、光屏放在光具座上，點燃蠟燭并調整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、光屏三者中心在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中央。

[2]圖中B點是光具座上15厘米刻度處，由“先后兩次將蠟燭放置在距B點5厘米處，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，可在光屏上得到與物體大小均不同的兩個像”可知，蠟燭先后兩次置于光具座上10厘米和20厘米刻度處，均在光屏上成與物體大小均不同的實像。根據成實像時，物近像遠像變大的規律，當蠟燭置于光具座上10厘米刻度處，所成的像較小。

[3]蠟燭先后兩次置于光具座上10厘米和20厘米刻度處，即此時物距分別是40厘米和30厘米，均在光屏上成與物體大小均不同的實像，即要滿足

，

因為物距40厘米和30厘米都大于5厘米、10厘米和15厘米，但是當物距為30厘米時，剛好是15厘米焦距的兩倍，因此焦距為15厘米的凸透鏡不符合題意，所以實驗中所用透鏡的焦距可能是5厘米或10厘米。