Question

在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后

在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最______、最______的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有______作用，该凸透镜的焦距是______cm．（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：______．（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像（填写像的性质）；______ （填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向______ （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．（4）小亮同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜成像规律：小亮同学按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中： 实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 1 20 6.7 倒立、缩小的实像 2 15 7.5 ______ 3 10 10 倒立、等大的实像 4 7.5 ______ 倒立、放大的实像 5 4 -- 正立、放大的虚像（a）此凸透镜的焦距为______m．（b）在表中填出实验序号2中像的性质，实验序号4中像距的大小．（c）当蜡烛从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

Answer 1

（1）由图知，凸透镜对光线有会聚作用．最小、最亮的光斑即为凸透镜的焦点，所以焦距f=51.0cm-40.0cm=11.0cm；
（2）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．
（3）把烛焰放在距凸透镜16cm处时，即物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、放大的实像；投影仪就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，即物距变大，像距应该变小，故光屏应向靠近透镜的方向移动．
（4）
（a）实验3，u=v=2f=10cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f=5cm=0.05m．
（b）实验2，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
实验2中，物距为15cm时像距为7.5cm，根据光的折射中光路是可逆的，所以实验4中，物距是7.5cm，像距是15cm．
（c）当蜡烛从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，即物距变小，像距应该变大，像变大，故光屏应向远离透镜的方向移动；
故答案为：（1）小；亮；会聚；11.0； （2）可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；（3）放大；投影仪；靠近；（4）（a）0.05；（b）倒立缩小的实像；15；（c）远离．