Question

【题目】沈认真同学在实验室用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。请你帮助他完成下列内容。

（1）沈认真同学将两块薄凸透镜正对平行光，在透镜的另一侧移动光屏，屏上呈现出最小最亮的光斑，如图甲、乙所示；他选用的透镜的焦距分别为_____cm和_____cm。

（2）他先将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜的位置如图丙所示时，移动光屏，始终无法在光屏上找到像，则实验所用透镜的焦距应为_____cm。

（3）①如图丙，保持烛焰、透镜的位置不变，现换用另一个凸透镜继续实验，移动光屏，此时光屏上成倒立的、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像。

②此时光屏离凸透镜的距离可能为_____（填写字母）

A.15cm B.18cm C.20cm D.30cm

（4）实验中，沈认真同学猜想：凸透镜成实像时，像的高度可能与物体的高度、透镜焦距的长短及物距大小有关。为了验证像的高度与透镜焦距的关系，实验时他应控制_____、_____不变，改变_____。

Answer 1

【答案】10.0 20.0 20.0 放大 D 物体高度 物距 透镜焦距

【解析】

（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；

（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，从焦点到凸透镜的距离即焦距；

（3）凸透镜成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像；

（4）明确凸透镜成实像的规律，物距减小、像距变大、像变大；

（5）分析透镜焦距的变化和像距的变化，得出结论．

（1）焦点到凸透镜光心的距离为焦距，因此甲图透镜焦距为10.0cm，乙图透镜焦距为20.0cm，

（2）移动光屏，始终无法在光屏上找到像，说明成的是虚像，即，已知物距，由此可知，实验所用透镜的焦距应为20.0cm，不是10.0cm的；

（3）如图，保持烛焰、透镜的位置不变，现换用另一个凸透镜继续实验，这块透镜的焦距，此时物距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，，由ABCD四个选项可知，D选项符合题意。

（4）为了验证像的高度与透镜焦距的关系，根据控制变量的思想可知，实验时他应控制物体高度、物距不变，改变透镜焦距。