Question

小明用如图所示装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。图甲中一束平行于主光轴的光射向凸透鏡，光屏上得到一个最小最亮的光斑（未画出）；

(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成清晰的像（未画出），则该像是倒立、_____的实像；

(2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到_____cm刻度线处，可以再次看到清晰的像；

(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一个近视眼镜的镜片，则将光屏向_____（选填“左”或“右”）移动才能再次看到清晰的像；

(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向_____移动，“烛焰尖部”又会变清晰；

(5)小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像规律”的实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新，创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次増大；在标有均匀格子的面板E制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子；

请分析创新后实验装置的优点：

①可以直接读出物距以及_____；

②光屏上成像更清晰、_____：

③从光屏上：可以准确得出像与物的_____关系。

Answer

放大 75 右 左 像距 稳定 大小

【解析】

(1)[1]由图知，光斑即焦点处，所以焦距

当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为

满足物距大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立、放大的实像。

(2)[2]在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为

满足，成倒立、等大的实像；像成在二倍焦距的位置

光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。

(3)[3]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。

(4)[4]在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

(5)[5][6][7] LED灯作为光源与烛焰相比，像更稳定；光屏上标有同样的均匀格子，便于比较像与物的大小；零刻度线刻在光具座标尺的中央，这样可以直接从光具座读出测出物距和像距；所以创新后实验装置的优点：可以直接读出物距以及像距；光屏上成像更清晰、更稳定；从光屏上可以准确得出像与物的大小关系。