Question

【题目】薛物理和沈仔细同学想探究凸透镜成像规律，实验桌上有两个凸透镜，焦距分别为10cm和20cm，请你帮助他们完成下列内容：

（一）薛物理同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）他先将其中一块凸透镜放置光具座上，当蜡烛、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个烛焰清晰的像，则他选择凸透镜的焦距为_____cm，照相机、投影仪和放大镜是生活中常用的三种光学仪器，_____遵循此时的成像规律．

（2）如图，保持凸透镜的位置不变，他讲蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成一清晰的像，此时像的性质是倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像．

（3）实验（1）中，不改变蜡烛和凸透镜的位置，薛物理换了另一块凸透镜，调节光屏的位置，此时_____（选填“能”或“不能”）在光屏上找到烛焰清晰的像．

（二）沈仔细同学也利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）他先用其中一块凸透镜做实验，实验时光屏上得到一个清晰的像A，接着他保持蜡烛的位置不变，用另一个焦距不同的凸透镜代替原来的凸透镜并保持透镜的位置不变，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像B，他发现像B比像A变小了，则原来实验时所选用的凸透镜焦距为_____cm．

（2）实验时，光屏上得到了烛焰清晰的像，沈仔细同学不小心在凸透镜上贱了一个钢笔墨水点，则光屏上_____（选填“有”或“没有”）墨水点的像或影子．

Answer 1

【答案】 10 投影仪 缩小 不能 20 没有

【解析】（一）(1) 此时通过凸透镜在光屏上能成一个实像，据图能看出，此时在光屏上成一个倒立放大的实像，所以此时物体在1倍焦距和2倍焦距之间，即15cm2f，即f，已知两个凸透镜的焦距分别为10cm和20cm，所以小明选择的凸透镜的焦距为10cm.投影仪成倒立放大的实像遵循此时的成像规律．(2)由图知，蜡烛原来于1倍焦距和2倍焦距之间，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰放大的像，这个像是实像；在光的折射中，光路是可逆的，当把蜡烛放在光屏位置，光屏放在原来蜡烛的位置，即此时物体处于2倍焦距之外，据光路的可逆性可知，此时成倒立、缩小的实像。(3)在(2)中的物距为50cm35cm=15cm，不改变各元件的位置，物距仍然为15cm，小明换了另一块焦距为20cm的凸透镜时，此时蜡烛处于1倍焦距以内，故光屏上不能成像。

（二）（1）实验时光屏上得到一个清晰的像A，接着他保持蜡烛的位置不变，用另一个焦距不同的凸透镜代替原来的凸透镜并保持透镜的位置不变即物距的大小没有变，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像B，他发现像B比像A变小了即相当于物距变大了由此可知所换透镜的焦距小于原来透镜的焦距，则原来实验时所选用的凸透镜焦距为20cm．

(2) 实验时，凸透镜上贱了一个钢笔墨水点由于它到透镜的距离小于1倍焦距，故在屏上不能看到像。