Question

【题目】某同学利用如图装置来研究凸透镜成像规律：

（1）实验前，首先在光具座上正确放置蜡烛、凸透镜和光屏，还应对其进行调整，使烛焰、凸透镜和光屏的中在________________．

（2）如图所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，则成的是___ （选填“正立”或“倒立”）的像．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的_____方．

（3）若将凸透镜上半部分用不透明物体遮住（图中未画出），则下列说法正确的是____．

A．像也只剩一半 B．不可能成像

C．仍能成像，只是变暗一些 D．仍能成像，只是像上有暗斑

（4）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像．

（5）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f______（选填“＞”、“＜”或“=”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=________（用L0、L表示）．

Answer 1

【答案】同一高度 倒立 上 C 缩小 < L0-2L

【解析】

（1）做实验时应保证烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度；（2）当物距小于像距成实像时，应成倒立放大的实像；根据通过光心的光线方向不改变，确定光屏的移动方向；（3）当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；

（4）当物距大于像距成实像时，应该成倒立缩小实像；（5）对比（2）（4）成像条件，结合烛焰和光屏之间距离不变，分析解答

(1)研究凸透镜成像规律的实验中，为使像成在光屏中央，应调使烛焰、凸透镜和光屏的中心在在同一高度；(2)如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；蜡烛燃烧一段时间后，由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动；(3)遮住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C正确；(4)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出)，相当于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时应该物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；(5)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,成倒立放大实像条件是f<U<2f,如图2所示,则该透镜焦距f<L;当凸透镜移至B位置时,因为在光屛上出现清晰的像,根据光的可逆性原理,可以假设蜡烛在光屛位置时,像应成在原蜡烛位置,因此,光屏到透镜位置B的距离应为L,故透镜先后两次所在位置A. B之间的距离s＝L02L.