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(qǐng)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(duì)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?yè)Q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(lái)的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動(dòng)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(lái)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(méi)有”）墨水點(diǎn)的像或影子．

Answer 1

【答案】 10 投影儀 縮小 不能 20 沒(méi)有

【解析】（一）(1) 此時(shí)通過(guò)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(lái)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(lái)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(lái)的凸透鏡并保持透鏡的位置不變即物距的大小沒(méi)有變，移動(dòng)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(lái)透鏡的焦距，則原來(lái)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。