Question

3．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規律．

（1）測焦距：如甲圖所示，讓一束平行光正對著凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑．由此可得出該凸透鏡的焦距為10cm；
（2）如乙圖所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調到同一高度，可在光屏上得到一個清晰倒立、縮小（選填“放大”或“縮小”）的實像．若對換蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能得到一個清晰的像，據此原理，人們制成的光學儀器是投影儀；
（3）如乙圖所示，把凸透鏡換成焦距為30cm的，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，移動光屏，在光屏上不能（選填“能”或“不能”）得到一個清晰的像，原因是像距大于60cm；
（4）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖丙所示，則該透鏡焦距f＜L（填“＞”“＜”“=”），透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離S=L₀-2L（用L₀，L表示）

Answer 1

分析 （1）焦距是從焦點到凸透鏡的距離；
（2）物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實像；物距小于像距，凸透鏡成倒立縮放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據這個原理制成的
（3）根據物距處于f和2f之間時，凸透鏡成倒立放大實像，像距大于2f的特點分析．
（4）對比（2）（3）成像條件，結合燭焰和光屏之間距離不變，分析解答．

解答 解：（1）焦距是從焦點到凸透鏡的距離，由圖知，該凸透鏡的焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）蠟燭距凸透鏡的距離為35cm，則物距大于2f，則可在光屏上得到倒立縮小的實像，此時像距處于f和2f之間；
若對換蠟燭和光屏的位置，則物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據這個原理制成的；
（3）把凸透鏡換成焦距為30cm的，物距為35cm，大于1倍焦距，而像距大于2f=60cm，也就是說像在“100”后面．所以在光屏上無法成清晰的實像．
（4）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L₀，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，成倒立放大實像條件是f＜U＜2f，如圖2所示，則該透鏡焦距f＜L，在B位置成倒立縮小實像條件是U＞2f，由于光屏和蠟燭之間距離不變，故透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=L₀-2L；
故答案為：（1）10；（2）縮��；投影儀；（3）不能；像距大于60cm；（4）＜；L₀-2L．

點評 本題是探究凸透鏡成像規律的實驗，考查了對焦距概念的理解、凸透鏡成像規律的應用，熟練掌握成像特點與物距、像距的關系是關鍵．