Question

【題目】小明同學在實驗室利用光具座“探究凸透鏡成像”的實驗中：

（1）元件擺放位置如圖所示，在光屏中心呈現出清晰的蠟燭的像，由此可知透鏡焦距為_____cm；

（2）保持透鏡和光屏的位置不動。把蠟燭放在刻度尺的15cm處，可在蠟燭和凸透鏡間合適位置添加一個焦距適當的_____透鏡，仍能在光屏上承接到蠟燭清晰的像；如不添加透鏡，若適當移動光屏可承接到一個倒立的，_____的實像；

（3）在實驗中，小明更換了一個凸透鏡，使三者還處于如圖所示的位置，并使三者中心在同一高度，在透鏡右側無論怎樣移動光屏都無法承接到蠟燭的像（光具座足夠長）出現這種現象的原因可能是____（寫出一種原因即可）

Answer 1

【答案】 10 凸 放大 透鏡焦距太長

【解析】（1）元件擺放位置如圖所示，在光屏中心呈現出清晰的蠟燭的像；

如圖成清晰的像時，物距等于像距都為20cm，根據凸透鏡成像的規律知，當物距、像距都為二倍焦距時，成倒立等大的實像，據此可判斷此透鏡焦距為10cm；

（2）保持透鏡和光屏的位置不動。把蠟燭放在刻度尺的15cm處，即物距減小了，則像距會增大，要使像左移重新成清晰的像，應使光線會聚一些，所以可在蠟燭和凸透鏡間合適位置添加一個焦距適當的凸透鏡，利用凸透鏡的會聚作用像會左移，仍能在光屏上承接到蠟燭清晰的像；

如不添加透鏡，應向右適當移動光屏，此時物距小，在一倍到二倍焦距之間，像距大，大于二倍焦距，所以可承接到一個倒立的，放大的實像；

（3）在實驗中，小明更換了一個凸透鏡，使三者還處于如圖所示的位置，并使三者中心在同一高度，在透鏡右側無論怎樣移動光屏都無法承接到蠟燭的像（光具座足夠長）；

因為光具座足夠長，且無論怎樣移動光屏都無法承接到蠟燭的像，說明此時凸透鏡沒有成實像，可能成虛像了，虛像不能承接到光屏上，且物像位于凸透鏡同側，所以光屏上找不到像；

當然也可能此時的像距正好等于焦距，這種情況不成像，光屏上當然也找不到像；

所以原因是此凸透鏡焦距太長，此時的物距小于或等于焦距。