Question

【題目】小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律,進(jìn)行了如下操作,并得到了相關(guān)結(jié)論。請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整。

（1）將一束平行光射向凸透鏡,得到如圖所示的光路圖。則該透鏡的焦距為__ cm。

（2）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上,并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在______。

（3）按要求進(jìn)行觀(guān)察和測(cè)量,并將觀(guān)測(cè)情況記錄在下表中。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實(shí)像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的實(shí)像
4	15		倒立、放大的實(shí)像
5	5		正立、放大的虛像

①上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中像的性質(zhì)為______ ,實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中像距為______ cm。

②當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí),仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)向____（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)。

Answer 1

【答案】10 同一高度 倒立、縮小的實(shí)像 30 遠(yuǎn)離

【解析】

（1）如圖所示，平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；

（2）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線(xiàn)上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；

（3）①已知凸透鏡的焦距是10cm；根據(jù)表中序號(hào)為2的數(shù)據(jù)可知，25cm＞2f，2f＞16.7cm＞f，所以成倒立、縮小的實(shí)像；

實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中，物距為15cm，由光路可逆可知，像距等于第一次實(shí)驗(yàn)中的物距，為30cm；

②光屏上仍然得到清晰的像說(shuō)明凸透鏡成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，所以當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)。