Question

【題目】沈認(rèn)真同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。請你幫助他完成下列內(nèi)容。

（1）沈認(rèn)真同學(xué)將兩塊薄凸透鏡正對平行光，在透鏡的另一側(cè)移動光屏，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，如圖甲、乙所示；他選用的透鏡的焦距分別為_____cm和_____cm。

（2）他先將其中一塊凸透鏡放在光具座上，當(dāng)燭焰、透鏡的位置如圖丙所示時(shí)，移動光屏，始終無法在光屏上找到像，則實(shí)驗(yàn)所用透鏡的焦距應(yīng)為_____cm。

（3）①如圖丙，保持燭焰、透鏡的位置不變，現(xiàn)換用另一個(gè)凸透鏡繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，移動光屏，此時(shí)光屏上成倒立的、_____（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像。

②此時(shí)光屏離凸透鏡的距離可能為_____（填寫字母）

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

（4）實(shí)驗(yàn)中，沈認(rèn)真同學(xué)猜想：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像的高度可能與物體的高度、透鏡焦距的長短及物距大小有關(guān)。為了驗(yàn)證像的高度與透鏡焦距的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)他應(yīng)控制_____、_____不變，改變_____。

Answer 1

【答案】10.0 20.0 20.0 放大 D 物體高度 物距 透鏡焦距

【解析】

（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、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）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即焦距；

（3）凸透鏡成像時(shí)，u>2f，成倒立、縮小的實(shí)像；

（4）明確凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，物距減小、像距變大、像變大；

（5）分析透鏡焦距的變化和像距的變化，得出結(jié)論．

（1）焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離為焦距，因此甲圖透鏡焦距為10.0cm，乙圖透鏡焦距為20.0cm，

（2）移動光屏，始終無法在光屏上找到像，說明成的是虛像，即，已知物距，由此可知，實(shí)驗(yàn)所用透鏡的焦距應(yīng)為20.0cm，不是10.0cm的；

（3）如圖，保持燭焰、透鏡的位置不變，現(xiàn)換用另一個(gè)凸透鏡繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，這塊透鏡的焦距，此時(shí)物距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、放大的實(shí)像，，由ABCD四個(gè)選項(xiàng)可知，D選項(xiàng)符合題意。

（4）為了驗(yàn)證像的高度與透鏡焦距的關(guān)系，根據(jù)控制變量的思想可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)他應(yīng)控制物體高度、物距不變，改變透鏡焦距。