Question

【題目】小明和小紅做“探究凸透鏡成像規律”的實驗。

（1）利用太陽光測量凸透鏡的焦距時，小明將一把木質刻度尺的一端支于水平地面上，觀察尺在地面上形成的影子，不斷調節刻度尺，使其在地面的影子________。這時尺的方向就與太陽光的方向平行，小明保持尺不動，小紅將光屏和凸透境按照圖甲所示均垂直于刻度尺擺放，光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為________cm；

（2）將此凸透鏡、點燃的蠟燭、光屏置于光具座上如圖乙所示的位罝時，光屏上呈現燭焰的到立、________的實像；保持圖乙中蠟燭和光屏的位罝不變，將凸透鏡移到光具座上________刻度線處，光屏上能再次呈現蠟燭清晰的像。

Answer 1

【答案】最短 10.0 縮小 35cm

【解析】

（1）根據光的直線傳播可知，光與物體的影子最短時，刻度尺與光線平行；保持尺不動，將光屏和凸透鏡按照圖甲所示的方式均垂直于刻度尺擺放，光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距為：f=10.0cm-0=10.0cm；

（2）由圖可知，光屏上得到一個清晰的像，蠟燭到凸透鏡距離大于光屏到凸透鏡距離，即物距大于像距，所以此時所成的像是倒立、縮小的實像；由圖乙可知，蠟燭在刻度尺的20cm處，u=50cm-20cm=30cm，v=65cm-50cm=15cm，根據折射中光路可逆性可知，保持蠟燭和光屏位置不變，當u=15cm時，即凸透鏡移動至35cm刻度線處，在屏上能再次呈現清晰的像。