Question

【题目】某同学利用图示装置来研究凸透镜成像．

（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是（选填“正立”或“倒立”）的像．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的方；
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0 ， 与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图2所示，则该透镜焦距fL（选填“＞”、“＜”或“=”），透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=（用L0、L表示）

Answer 1

【答案】
（1）同一高度
（2）倒立,上
（3）缩小
（4）＜,L0﹣2L
【解析】解：（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是将像呈现在光屏中央；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动；
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），相等于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时应该物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜U＜2f，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屛上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屛位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0﹣2L；
故答案为：（1）同一高度；（2）倒立；上；（3）缩小；（4）＜；L0﹣2L．

（1）调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是将像呈现在光屏中央；
（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；由于通过光心的光线方向不改变；
（3）物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；
（4）根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屛位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0﹣2L.