Question

【題目】如圖所示，是“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）小明發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)90cm長(zhǎng)的光具座和兩個(gè)凸透鏡，焦距分別是10cm和30cm，小明應(yīng)選焦距是_____的凸透鏡來(lái)做實(shí)驗(yàn)，如果選用另一透鏡，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將會(huì)遇到問(wèn)題：_____．

（2）小明同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像位置偏高，要想使像成在光屏的中間．若只調(diào)節(jié)蠟燭，應(yīng)將蠟燭向_____移動(dòng)．（填方向）

（3）若此透鏡的焦距為10cm，要在光屏上得到清晰放大的像．請(qǐng)你判斷光屏到凸透鏡的距離一定大于_____cm，依據(jù)這一原理，人們制成的光學(xué)儀器是_____．

（4）小明調(diào)節(jié)好器材高度后繼續(xù)將蠟燭向凸透鏡靠近，移動(dòng)到某一位置時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上成像，原因是（寫(xiě)1條）_____．

（5）如果將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡移動(dòng)，要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向_____（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)，同時(shí)像的大小_____（選填“變大”、“不變”和“變小”）．

（6）實(shí)驗(yàn)后，如下圖所示，小明將實(shí)驗(yàn)裝置上的凸透鏡取下，近距離觀(guān)察自己的手指，看到了_____，_____的虛像，接著小明用這個(gè)凸透鏡觀(guān)察窗外遠(yuǎn)處的物體，小明將看到的是_____，_____的實(shí)像．實(shí)驗(yàn)表明凸透鏡的成像情況與_____有關(guān)．

Answer 1

【答案】10cm 光屏上無(wú)法成清晰的像 上 20 投影儀 物距小于焦距或物距等于焦距（1條即可） 靠近 變小 正立 放大 倒立 縮小 物距

【解析】

(1)[1][2] 如果選擇焦距為30cm的透鏡，當(dāng)“研究凸透鏡成像的規(guī)律”中的u＞2f時(shí)，即物距大于60cm時(shí)，此時(shí)f＜v＜2f，即像距大于30cm小于60cm，而實(shí)驗(yàn)所用的光具座上標(biāo)尺的刻度范圍是“0～90cm”，所成的像位置會(huì)超出光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像。所以不能選焦距為30cm的透鏡，只能選擇焦距為10cm的透鏡；

(2)[3] 蠟燭的中心低于凸透鏡、燭焰的中心，就會(huì)導(dǎo)致像成在光屏的上方，所以要想使像成在光屏的中間，應(yīng)將蠟燭向下移動(dòng)；

(3)[4] 光屏上得到清晰放大的像時(shí)，代表物體位于一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)的像距范圍為：v＞2f=20cm，所以光屏到凸透鏡的距離一定大于20cm；

[5]投影儀所成的像是倒立放大的實(shí)像，所以依據(jù)這一原理，人們制成的光學(xué)儀器是投影儀；

(4)[6]如果物體恰好位于焦點(diǎn)處，此時(shí)是不成像的；如果物體落在了一倍焦距以?xún)?nèi)，此時(shí)成的是正立放大的虛像，虛像用光屏也是承接不到的；

(5)[7]物與像的移動(dòng)方向具有一致性，物體遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，它的像會(huì)靠近透鏡，所以光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)；

[8]當(dāng)物體遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，像會(huì)變��；

(6)[9] [10]所有的虛像都是正立、放大的；

[11][12] 用這個(gè)凸透鏡觀(guān)察窗外遠(yuǎn)處的物體，物體在二倍焦距以外，此時(shí)成的是倒立縮小的實(shí)像；

[13]前后兩次實(shí)驗(yàn)改變的是物體到透鏡的距離，也就是物距，改變物距所成的像是不一樣的，說(shuō)明凸透鏡的成像情況與物距有關(guān)。