Question

【题目】下面是小明探究“凸透镜成像规律”的实验：

(1)如图甲是小明将凸透镜放在阳光下，通过调节凸透镜与白纸间的距离，使阳光在白纸上形成了一个最小、最亮的光斑，由此可知凸透镜的焦距是________cm；

(2)小明将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处，将蜡烛和光屏移至如图乙所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；

(3)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动________（选填“光屏”或“凸透镜”）；

(4)小明将蜡烛移到35cm刻度线处，保持透镜的位置不变，应将光屏移至______cm刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像；

(5)若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向________（选填“左”或“右”）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应________（选填“大于”或“小于”）10cm。

Answer 1

【答案】10.0 照相机 凸透镜 80 右 小于

【解析】

(1)[1]由图甲可知，白纸上形成了一个最小、最亮的光斑是该凸透镜的焦点，焦距是焦点到凸透镜光心的距离，由题图可知凸透镜的焦距是10.0cm。

(2)[2]由图乙可知，物距为30cm，大于凸透镜的二倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机即应用该成像原理。

(3)[3]当蜡烛燃烧变短时，光屏上烛焰的像向上移动，为了使像成在光屏中央可以向下移动凸透镜或向上移动光屏。

(4)[4]根据光路的可逆性，当蜡烛移到35cm刻度线处时物距为15cm，此时像距应该为30cm，因此应将光屏移至80cm刻度线处。

(5)[5]若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，即凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，这时所成的像远离凸透镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，应向右移动光屏。

[6]若蜡烛和光屏位置都不变，还要使像成在光屏上，就需要更换一个会聚能力更强的凸透镜，凸透镜焦距越小会聚能力越强，因此更换一个焦距小于10cm的凸透镜。