Question

【題目】在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中。

（1）調整器材高度時，應___________（選填“點燃”或“不點燃”）蠟燭；

（2）老師提供了甲、乙、丙三個直徑大小相同，但厚度不同的凸透鏡；

①如圖（a），平行光正對凸透鏡甲照射，當透鏡移至如圖（a）所示位置時，光屏上出現一個最小最亮的光斑，則凸透鏡甲的焦距f=_____________cm。

②現保持光屏的位置不變，將透鏡換為乙透鏡，光屏上出現一個較大的光斑，將透鏡從10cm處移至0cm處時，光斑先變小后變大，透鏡換為丙透鏡，也從10cm處移至0cm處時，光斑一直變大，三個透鏡中焦距最大的是___________（選填“甲”、“乙”或“丙”）。

（3）如圖（b），凸透鏡甲固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，光屏應在___（選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）區域內左右移動，才能在光屏上得到清晰的像；

（4）如圖（c），蠟燭在10cm位置處，移動透鏡至16cm刻度線處，則人眼應按圖中_____（選填“A”、“B”或“C”）觀察方法可觀察到燭焰的像；

（5）如圖，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發現光屏上原來清晰的像變模糊了，將光屏遠離透鏡適當距離后光屏上再次呈現清晰的像，則該眼鏡是__________眼鏡（選填“近視”或“遠視”）。

Answer 1

【答案】點燃 10.0 乙 Ⅱ B 近視

【解析】

(1)[1]根據凸透鏡成像規律中實驗的要求，必須讓三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先將蠟燭點燃，才可以確定燭焰的中心，所以點燃蠟燭應在調整高度之前。

(2)①[2]由圖(a)可知，焦點到凸透鏡的距離為

20.0cm-10.0cm=10.0cm

所以凸透鏡甲的焦距為10.0cm。

②[3]現保持光屏的位置不變，將透鏡換為乙透鏡，光屏上出現一個較大的光斑，將透鏡從10cm處移至0cm處時，光斑先變小后變大，說明乙凸透鏡的焦距大于10cm；透鏡換為丙透鏡，也從10cm處移至0cm處時，光斑一直變大，說明丙凸透鏡的焦距小于10cm；則三個透鏡中焦距最大的是乙。

(3)[4]凸透鏡甲焦距是10.0cm，當把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，物距為

50cm-15cm=35cm

大于2倍焦距，所以此時成倒立、縮小的實像，像應在1倍焦距和2倍焦距之間，即Ⅱ區域內。

(4)[5]保持蠟燭位置不變，移動透鏡至16cm刻度線處，此時

u=16cm-10cm=6cm

物距小于焦距，凸透鏡成正立放大的虛像，光屏上接不到，透過凸透鏡觀察蠟燭看到正立放大的虛像；虛像與成像物體同側，所以應從B處觀察。

(5)[6]將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，結果光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠離凸透鏡的方向移動適當距離時，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說明該眼鏡使光線延遲成像了，故放置的是使光線發散的凹透鏡，這種眼鏡是用來矯正近視眼的。