Question

【题目】如图甲，一東平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用蜡烛作光源，实验装置如图乙。

（1）该凸透镜的焦距为_____cm。

（2）实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在_____，其目的是_____。

（3）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立_____的实像，此时所成的像与_____所成的像性质相同（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）

（4）小红将蜡烛移动到35cm刻线处，仍保持凸透镜位置不变，再移动光屏，在光屏上会成清晰的、倒立______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。实验过程中，蜡烛在燃烧中不断缩短，导致光屏上的像向_____（选填“上”或“下”）移动。

（5）小虎同学将蜡烛和透镜固定，无论怎样在光具座上移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是_____（写出一种即可）。

Answer 1

【答案】10.0 同一高度 使像能成在光屏的中央 缩小 照相机 放大 上 蜡烛和透镜的距离小于10cm（合理即可）

【解析】

（1）凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，由甲图知道，该凸透镜的焦距是：

（2）实验中为使像能成在光屏的中央，应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一水平直线上；

（3）由图乙知道，蜡烛在2倍焦距以外，所以，能成倒立、缩小的实像，此时所成的像与照相机所成的像性质相同；

（4）若将蜡烛移到35cm刻度线处，此时的物距是u=50.0cm-35.0cm=15.0cm，即蜡烛在1倍焦距与2倍焦距之间，所以再移动光屏，会在光屏上成清晰的、倒立放大的实像；实验过程中，由于蜡烛在燃烧中不断缩短，而过光心的光线传播方向不变，所以，光屏上的像会向上移动；

（5）将蜡烛和透镜固定，无论怎样在光具座上移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，所以，原因可能是物距小于焦距，此时成虚像；也可能是物距等于焦距，此时不成像；还可能是物距略大于焦距，此时像距非常远而不能在光屏上得到像。