Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中

(1)如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=_______cm；實驗前應調節(jié)燭焰中心、透鏡中心和光屏中心位于_____________。

(2)實驗過程中，當蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時，在光屏上可得到一個清晰的像，生活中利用這個規(guī)律制成的光學儀器是___________。(選填“照相機"、“投影儀”或“放大鏡”)

(3)將圖乙中的蠟燭替換成高3cm的LED光，并在光屏上貼上一層厚度不計的方格紙(每格為邊長lcm的正方形)，保持LED光源和光屏位置不變，發(fā)現(xiàn)光屏上的像高6格，若蠟燭和光屏不動，將凸透鏡向右移______cm，光屏上可以再次承接到清晰的像，且像高_______格。

(4)實驗進行一段時間后，光屏上燭焰的像呈在光屏的上部，將凸透鏡向_________移動，像可以呈在光屏中央。若此時保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡換成焦距為8cm的凸透鏡，移動光屏，光屏上承接到的像______(選填"變大”、“變小”或者“不變”)

Answer 1

【答案】10 同一高度上 投影儀 15 1.5 下 變小

【解析】

(1)[1]由圖甲知，焦點到凸透鏡的距離為

60.0cm-50.0cm=10.0cm，

所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm；
[2]為了使像成在光屏中心，實驗開始前，應將燭焰中心、凸透鏡和光屏中心調節(jié)在同一高度上；

(2)[3]由圖乙知，當蠟燭在刻度尺的10cm處，

u=25cm-10cm=15cm，

此時2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實像，利用這個規(guī)律制成的光學儀器是投影儀；

(3)[4][5]由圖像可知，此時物距大于像距u=15cm，v=30cm，由光路可逆原理得當u=30cm，v=15cm時也可成像，此時物距大于像距，因此可將凸透鏡向右移15cm，此時像高1.5cm；

(4)[6]光屏上燭焰的像呈在光屏的上部，由過光心的光線傳播方向不變可得，可將凸透鏡向下移動，像可以呈在光屏中央；

[7] 保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡換成焦距為8cm的凸透鏡，則物體到焦點的距離變大，相當于變相增大了物距，由成實像時“物遠像近像變小”可知移動光屏，光屏上承接到的像變��；