Question

【题目】小雯用自制的水凸透镜(当向水凸透镜里注水时焦距变小，抽水时焦距变大)来探究“凸透镜成像规律”。

(1)如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜，在光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则此水凸透镜的焦距为________cm。

(2)将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：________________________________。

(3)调整后，小雯将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至如图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的烛焰像，此像的性质是倒立、_____的实像。小雯接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜移至光具座_____cm刻度处，再次得到清晰的烛焰像。然后，小雯利用注射器从水凸透镜中向外抽取少许水，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，小雯要想重新得到清晰的烛焰像，在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下，应将光屏向________(选填“远离”或“靠近”)水凸透镜的方向移动。

Answer 1

【答案】10.0蜡烛放在凸透镜的1倍焦距以内，成的像为虚像，虚像无法用光屏承接缩小25远离

【解析】

（1）焦距是从焦点到凸透镜的距离；所以此水凸透镜的焦距是：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；

（2）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；也可能物体在焦点上，不能成像；

（3）由图知道，此时物距是：u=40.0cm-10.0cm=30.0cm，即物体处于2倍焦距之外，所以成倒立缩小的实像，又因为像距是：v=55.0cm-40.0cm=15.0cm，根据光路的可逆性，在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将透镜移至距蜡烛即此时物距是u'=15.0cm，此时的相距是：v'=30.0cm，即透镜移至光具座10.0cm+15.0cm=25.0cm处，可在光屏上呈现倒立放大的像；当把“水凸透镜”水向外抽取时，使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱，使像成在原来像的后方，所以要想重新得到清晰的像，应将光屏向远离透镜的方向移动。