Question

【題目】薛物理和沈仔細(xì)同學(xué)想探究凸透鏡成像規(guī)律，實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)凸透鏡，焦距分別為10cm和20cm，請你幫助他們完成下列內(nèi)容：

（一）薛物理同學(xué)利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）他先將其中一塊凸透鏡放置光具座上，當(dāng)蠟燭、透鏡及光屏的位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)燭焰清晰的像，則他選擇凸透鏡的焦距為_____cm，照相機(jī)、投影儀和放大鏡是生活中常用的三種光學(xué)儀器，_____遵循此時(shí)的成像規(guī)律．

（2）如圖，保持凸透鏡的位置不變，他講蠟燭和光屏的位置對換，發(fā)現(xiàn)在光屏上仍能成一清晰的像，此時(shí)像的性質(zhì)是倒立、_____（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像．

（3）實(shí)驗(yàn)（1）中，不改變蠟燭和凸透鏡的位置，薛物理換了另一塊凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置，此時(shí)_____（選填“能”或“不能”）在光屏上找到燭焰清晰的像．

（二）沈仔細(xì)同學(xué)也利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）他先用其中一塊凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)光屏上得到一個(gè)清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個(gè)焦距不同的凸透鏡代替原來的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像B，他發(fā)現(xiàn)像B比像A變小了，則原來實(shí)驗(yàn)時(shí)所選用的凸透鏡焦距為_____cm．

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏上得到了燭焰清晰的像，沈仔細(xì)同學(xué)不小心在凸透鏡上賤了一個(gè)鋼筆墨水點(diǎn)，則光屏上_____（選填“有”或“沒有”）墨水點(diǎn)的像或影子．

Answer 1

【答案】 10 投影儀 縮小 不能 20 沒有

【解析】（一）(1) 此時(shí)通過凸透鏡在光屏上能成一個(gè)實(shí)像，據(jù)圖能看出，此時(shí)在光屏上成一個(gè)倒立放大的實(shí)像，所以此時(shí)物體在1倍焦距和2倍焦距之間，即15cm2f，即f，已知兩個(gè)凸透鏡的焦距分別為10cm和20cm，所以小明選擇的凸透鏡的焦距為10cm.投影儀成倒立放大的實(shí)像遵循此時(shí)的成像規(guī)律．(2)由圖知，蠟燭原來于1倍焦距和2倍焦距之間，在透鏡的另一側(cè)的光屏上得到清晰放大的像，這個(gè)像是實(shí)像；在光的折射中，光路是可逆的，當(dāng)把蠟燭放在光屏位置，光屏放在原來蠟燭的位置，即此時(shí)物體處于2倍焦距之外，據(jù)光路的可逆性可知，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像。(3)在(2)中的物距為50cm35cm=15cm，不改變各元件的位置，物距仍然為15cm，小明換了另一塊焦距為20cm的凸透鏡時(shí)，此時(shí)蠟燭處于1倍焦距以內(nèi)，故光屏上不能成像。

（二）（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)光屏上得到一個(gè)清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個(gè)焦距不同的凸透鏡代替原來的凸透鏡并保持透鏡的位置不變即物距的大小沒有變，移動光屏使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像B，他發(fā)現(xiàn)像B比像A變小了即相當(dāng)于物距變大了由此可知所換透鏡的焦距小于原來透鏡的焦距，則原來實(shí)驗(yàn)時(shí)所選用的凸透鏡焦距為20cm．

(2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，凸透鏡上賤了一個(gè)鋼筆墨水點(diǎn)由于它到透鏡的距離小于1倍焦距，故在屏上不能看到像。