Question

【題目】小明用如圖所示裝置探究“凸透鏡成像的規律”，已知凸透鏡焦距為10cm。

（1）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在_____

（2）蠟燭、光屏和凸透鏡在光具座上的位置如圖所示，光屏上成清晰的像（像未畫出），該像為倒立、_____（填“放大”或“縮小”）的實像，生活中的_____（填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）利用了這個成像原理。

（3）保持蠟燭與光屏在光具座上的位置不動，應將凸透鏡移到光具座_____cm刻度線處，光屏上會再次出現清晰倒立、_____（填“放大”或“縮小”）的實像。

（4）將凸透鏡重新移回到如圖所示位置，在光具座70cm刻度線處又放置一個相同的凸透鏡，取走光屏。在這兩個凸透鏡右側通過透鏡也可以觀察到蠟燭所成的像，生活中的_____（填“顯微鏡”或“望遠鏡”）利用了這個成像原理。

Answer 1

【答案】同一高度 縮小 照相機 35 放大 望遠鏡

【解析】

(1)[1]蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；

(2)[2][3]凸透鏡的焦距是10.0cm，由圖可知，物距

u＝50cm﹣20cm＝30cm，

物距u＞2f，成倒立、縮小的實像；照相機就是利用這一成像規律工作的；

(3)[4][5]由圖可知，物距

u＝50cm﹣20cm＝30cm，

像距

v＝65cm﹣50cm＝15cm；

若保持凸透鏡位置不變，要在光屏上再次得到清晰的像，此時的像距v′＝30cm（即此時的像距與原來的物距相等），根據光路的可逆性，此時的物距u′＝v＝15cm，所以此時蠟燭的位置在

50cm﹣15cm＝35cm，

處，蠟燭位于1倍焦距和2倍焦距之間，所以成倒立、放大的實像；

(4)[6]在光具座70cm刻度線處又放置一個相同的凸透鏡，取走光屏，在這兩個凸透鏡右側通過透鏡觀察到蠟燭，蠟燭經過50cm處凸透鏡成倒立縮小的實像，這個倒立縮小的實像正好落在這個凸透鏡焦距內，70cm處凸透鏡，相當于一個放大鏡，這個實像經過目鏡成一個正立、放大的虛像，所以望遠鏡利用了這個成像原理。