Question

【題目】在探究凸透鏡成像規律的實驗中：

（1）如圖甲，小明將一塊凸透鏡正對太陽光，在透鏡下面放上白紙（白紙與透鏡平行），改變透鏡到白紙的距離s并測出s與對應的白紙被烤焦的時間t，繪出圖乙所示的圖象，可判斷該透鏡的焦距f為____cm。

（2）實驗前，要調整燭焰、透鏡和光屏的高度，使它們的中心在凸透鏡的____上，如果實驗中固定好透鏡和蠟燭后，發現無論如何移動光屏，光屏上只有一個與透鏡大小幾乎相同的光斑，其原因可能是____。

（3）如圖丙所示，當把一塊焦距為15cm的凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，光屏應在_______（選填“I”、“Ⅱ“或“Ⅲ”）區域內左右移動，才能在光屏上得到清晰的實像。

（4）在第（3）中，當光屏上成清晰像的時候，保持透鏡和光屏位置不變，若將蠟燭向右移動適當的距離，為了使光屏上仍能成清晰的像，則應在透鏡前加上適當度數的_______（選填“近視眼鏡”“或“老花眼鏡”）。

（5）小明在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，則像距v與t的大致變化關系為圖丁中的_______。

Answer 1

【答案】12 主光軸 蠟燭在凸透鏡的焦點上 Ⅱ 老花眼鏡 B

【解析】

（1）根據圖乙找出白紙被烤焦的最短時間，所對應的透鏡與白紙間距即為焦距；

（2）在實驗中，為使像能成在光屏中心，應調整燭焰，凸透鏡和光屏的高度，使他們的中心大致在同一高度，同時各中心要在同一直線上。由焦點發出的光，經凸透鏡平行于主光軸射出；

（3）根據凸透鏡成像的特點分析；

（4）（5）根據凸透鏡成像的條件及物距和像距的關系分析。

（1）有圖乙可知，當透鏡與白紙間距s=12cm時，白紙被烤焦的時間t=4min,所用的時間最短，說明太陽光經過凸透鏡會聚后該點的溫度最高，這個點就是凸透鏡的焦點，則測出透鏡與白紙間距即為焦距f=12cm.

（2）在實驗前要調節燭焰、凸透鏡和光屏。使它們的中心大致在同一高度，并在一直線上，這條直線是凸透鏡的主光軸；實驗中固定好透鏡和蠟燭后，發現無論如何移動光屏，光屏只有一個與透鏡大小幾乎相同的光斑，說明平行主光軸射出，則可能將蠟燭置于焦點處了。

（3）凸透鏡的焦距是15cm，當把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，物距為50cm15cm=35cm,大于2倍焦距，所以此時成倒立縮小的實像，像在1倍和2倍焦距之間。即在Ⅱ這個區域內左右移動。

（4）保持透鏡和光屏位置不變，若將蠟燭向右移動適當距離，物距減小了，則根據凸透鏡成像特點，像距要變大，但是使光屏上仍能成清晰的像，那就要光線會聚一些，能起到會聚作用的是凸透鏡，老花鏡是凸透鏡。

（5）當物距大于焦距時凸透鏡成的是實像；將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，物距變大，像距則變小，且越來越靠近焦點，故像距v與t的大致變化關系為圖中的B。