Question

在某次探究凸透镜成像规律的实验中：

（1）小明想知道实验中某块透镜的焦距做了实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图像乙，可判断该透镜的焦距f为___cm；

（2）调整并固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是________________。

（3）如图丙，当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在____（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的______（填“倒立”或“正立”）实像。

（4）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向___（填“上”或“下”）移动；为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：_________________________。

（5）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中像的大小将___(填 “变大”、“变小”或“等大”)，物距u随时间t的变化图像如左图所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的（__________）。

A．     B．   C．   D．

Answer

12 蜡烛放在凸透镜的一倍焦距处 Ⅱ 倒立 上 凸透镜向下移 变小 C

【解析】

(1)[1]太阳光相当于平行光照到凸透镜上后经过凸透镜的折射会聚到一点被称为焦点。白纸上的焦点到凸透镜的距离12cm就是此凸透镜的焦距；

(2)[2]平行光通过凸透镜会会聚到焦点上，根据光路可逆原则，过焦点的光线经凸透镜后会平行射出，所以光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，原因可能是蜡烛放在凸透镜的一倍焦距(焦点)处了；

(3)[3][4]根据凸透镜成像规律：当时，，所以光屏应在II区位置，在光屏上得到倒立、缩小的实像；

(4)[5]蜡烛透过凸透镜在光屏上成的实像都是倒立的，所以当烛焰缩短下移时，像就向上移动；

[6]可以向下移动凸透镜或者向上移动光屏都可以调节烛焰的像成在光屏中央；

(5)[7]在凸透镜成像规律中，时成实像，有“物近像远像变大”规律，反之物远离透镜像就靠近透镜像变小。

[8]凸透镜成像规律中，当时，，v的速度比u快；当时，；当时，，v的速度比u慢，所以当u匀速时，随时间变化v的速度先快后慢，v最终靠近于1倍焦距。

故C正确。