Question

【題目】在某次探究凸透鏡成像規律的實驗中：

（1）小明想知道實驗中凸透鏡的焦距做了圖甲所示的實驗，鏡面垂直于陽光，在凸透鏡下面放上白紙（白紙與透鏡平行），測出透鏡與白紙間距s/cm與對應的白紙被烤焦的時間t/min，繪出圖乙所示的圖像，可判斷該凸透鏡的焦距f為________cm。

（2）如果實驗中固定好該凸透鏡和蠟燭后，發現無論如左右移動光屏，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）小明將蠟燭如圖丙中位置逐漸靠近凸透鏡的過程中，觀察到如圖丁所示四個不同的像，則四個像出現的先后順序是________（填符號）。

（4）實驗過程中，當蠟燭與凸透鏡的距離如圖丙所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立的實像，若保持蠟燭和光屏位置不變，移動透鏡至________cm刻度線處，光屏上能再次呈現清晰的實像。

Answer 1

【答案】10 將蠟燭置于焦點處 DCAB 25

【解析】

(1)[1]由圖乙可知，當透鏡與白紙間距s=10cm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=10cm。

(2)[2]說明光平行于主光軸射出，則可能將蠟燭置于焦點處了。

(3)[3]由圖可知，當前物距超過2倍焦距，成D所示的倒立、縮小的實像；將蠟燭逐漸靠近凸透鏡，當物距等于2倍焦距時，成C所示的倒立、等大的實像；當物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時，成A所示的倒立、放大的實像；當物距小于1倍焦距時，成B所示的正立、放大的虛像。則四個像出現的先后順序是DCAB。

(4)[4]當蠟燭與凸透鏡的距離如圖丙所示時，物距為30cm，像距為15cm，根據折射光路可逆性可知，保持蠟燭和光屏位置不變，移動透鏡使物距達到15cm時，光屏上能再次呈現清晰的實像，此時透鏡位于25cm刻度線處。