Question

【題目】某同學利用如圖裝置來研究凸透鏡成像規(guī)律：

（1）實驗前，首先在光具座上正確放置蠟燭、凸透鏡和光屏，還應對其進行調(diào)整，使燭焰、凸透鏡和光屏的中在________________．

（2）如圖所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，則成的是___ （選填“正立”或“倒立”）的像．蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的_____方．

（3）若將凸透鏡上半部分用不透明物體遮�。▓D中未畫出），則下列說法正確的是____．

A．像也只剩一半 B．不可能成像

C．仍能成像，只是變暗一些 D．仍能成像，只是像上有暗斑

（4）在保持（2）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標出），光屏上再次成清晰的像，成的是______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像．

（5）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖所示，則該透鏡焦距f______（選填“＞”、“＜”或“=”）L，透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=________（用L0、L表示）．

Answer 1

【答案】同一高度 倒立 上 C 縮小 < L0-2L

【解析】

（1）做實驗時應保證燭焰的焰心，凸透鏡的光心，光屏的中心三者位于同一高度；（2）當物距小于像距成實像時，應成倒立放大的實像；根據(jù)通過光心的光線方向不改變，確定光屏的移動方向；（3）當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像；

（4）當物距大于像距成實像時，應該成倒立縮小實像；（5）對比（2）（4）成像條件，結合燭焰和光屏之間距離不變，分析解答

(1)研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，為使像成在光屏中央，應調(diào)使燭焰、凸透鏡和光屏的中心在在同一高度；(2)如圖1所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，由圖可知此時物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大實像；蠟燭燃燒一段時間后，由于通過光心的光線方向不改變，則燭焰的像將向上移動；(3)遮住凸透鏡的一半，物體上任一點射向凸透鏡的另一半，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗，故C正確；(4)在保持(2)中蠟燭和光屏位置不變的情況下,將凸透鏡向右移到B處(圖中未標出)，相當于增大物距，減小像距，當光屏上再次成清晰的像時，此時應該物距大于二倍焦距，則所成像應該為倒立縮小的實像；(5)在上述探究活動中,若已知蠟燭與光屏間的距離為L0,與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L,成倒立放大實像條件是f<U<2f,如圖2所示,則該透鏡焦距f<L;當凸透鏡移至B位置時,因為在光屛上出現(xiàn)清晰的像,根據(jù)光的可逆性原理,可以假設蠟燭在光屛位置時,像應成在原蠟燭位置,因此,光屏到透鏡位置B的距離應為L,故透鏡先后兩次所在位置A. B之間的距離s＝L02L.