Question

【題目】小明想探究凸透鏡成像規律�，F有兩個凸透鏡，焦距分別為10cm和20cm。

（1）小明將其中一塊凸透鏡放在光具座上，當燭焰、凸透鏡及光屏的位置如圖所示時，恰能在光屏上得到一個清晰的像，則他選擇的凸透鏡的焦距為_____cm。

（2）小明將蠟燭和光屏的位置對換，發現在光屏上仍能成一清晰的像，此時像的性質是倒立、_____（選填“放大”或“縮小”）的實像。

（3）當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，如果透鏡上落上一只小蟲，則光屏上所成的像的亮度將_____（選填“變亮”或“變暗”或“不變”）。

（4）為了便于觀察實驗現象，實驗的環境應該_____（選填“較亮”或“較暗”）為好。

Answer 1

【答案】10 放大 變暗 較暗

【解析】

（1）據圖看出物距和像距的關系，再據兩個凸透鏡的焦距分析判斷即可。

（2）由圖知，蠟燭處于2倍焦距之外，在透鏡的另一側的光屏上得到清晰縮小的像，在光的折射中，光路是可逆的，分析若將蠟燭與光屏的位置對調，光屏上像的性質。

（3）凸透鏡成像屬于光的折射現象，物體發出的光線經凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側的光屏上，形成物體的實像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗。

（4）透鏡成像時，在較暗的環境中，實驗效果越明顯，蠟燭的像越明顯。

（1）此時通過凸透鏡在光屏上能成一個實像，據圖能看出，此時在光屏上成一個倒立縮小的實像，所以此時物體在2倍焦距以外，即u=30cm＞2f，即15cm＞f，已知兩個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。

（2）由圖知，蠟燭原來處于2倍焦距之外，在透鏡的另一側的光屏上得到清晰縮小的像，這個像是實像；在光的折射中，光路是可逆的，當把蠟燭放在光屏位置，光屏放在原來蠟燭的位置，即此時物體處于1倍焦距和2倍焦距之間，據光路的可逆性可知，此時成倒立、放大的實像。

（3）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，小蟲落在透鏡上后，整個物體發出的光雖有一小部分被擋住，但仍有大部分光通過凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，大小不變；由于透鏡的一小部分被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了，故亮度會變暗。

（4）為使實驗現象更加明顯，實驗應該在比較暗的環境中進行，這樣成的蠟燭的像更加清晰，便于觀察。