Question

【题目】在探究凸透镜成像规律的实验中：

（1）如图甲，小明将一块凸透镜正对太阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），改变透镜到白纸的距离s并测出s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图乙所示的图象，可判断该透镜的焦距f为____cm。

（2）实验前，要调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的____上，如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是____。

（3）如图丙所示，当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在_______（选填“I”、“Ⅱ“或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像。

（4）在第（3）中，当光屏上成清晰像的时候，保持透镜和光屏位置不变，若将蜡烛向右移动适当的距离，为了使光屏上仍能成清晰的像，则应在透镜前加上适当度数的_______（选填“近视眼镜”“或“老花眼镜”）。

（5）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，则像距v与t的大致变化关系为图丁中的_______。

Answer 1

【答案】12 主光轴 蜡烛在凸透镜的焦点上 Ⅱ 老花眼镜 B

【解析】

（1）根据图乙找出白纸被烤焦的最短时间，所对应的透镜与白纸间距即为焦距；

（2）在实验中，为使像能成在光屏中心，应调整烛焰，凸透镜和光屏的高度，使他们的中心大致在同一高度，同时各中心要在同一直线上。由焦点发出的光，经凸透镜平行于主光轴射出；

（3）根据凸透镜成像的特点分析；

（4）（5）根据凸透镜成像的条件及物距和像距的关系分析。

（1）有图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm.

（2）在实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏。使它们的中心大致在同一高度，并在一直线上，这条直线是凸透镜的主光轴；实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，说明平行主光轴射出，则可能将蜡烛置于焦点处了。

（3）凸透镜的焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为50cm15cm=35cm,大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间。即在Ⅱ这个区域内左右移动。

（4）保持透镜和光屏位置不变，若将蜡烛向右移动适当距离，物距减小了，则根据凸透镜成像特点，像距要变大，但是使光屏上仍能成清晰的像，那就要光线会聚一些，能起到会聚作用的是凸透镜，老花镜是凸透镜。

（5）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，且越来越靠近焦点，故像距v与t的大致变化关系为图中的B。