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，他做了图甲所示的实验，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），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，绘出图乙所示的图象，可判断该透镜的焦距f 为_____cm；

(2)如果实验中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)如图丙所示，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_____（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像；

(4)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致烛焰的像不在光屏的中央，为了使其能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：_____；

(5)在露天电影走进社区活动中，准备放映时，发现画面小于整个屏幕，为了使画面占满整个屏幕，如果你是放映员应将_____。（选填以下选项字母代号）

A．放映机靠近屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离

B．放映机远离屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离

C．放映机靠近屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离

D．放映机远离屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离

Answer

12 蜡烛在焦点处 Ⅱ 向上调整光屏或向下调整凸透镜 B

【解析】

(1)[1]由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。

(2)[2]在实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，并在同一直线上；实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，说明光平行主光轴射出，则可能将蜡烛置于焦点处了。

(3)[3]凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为

50cm−15cm=35cm

物距大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，则光屏应在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像。

(4)[4]蜡烛在燃烧中不断缩短，烛焰向下移动，由于过光心的光线不改变方向，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。

(5)[5]放映机是根据物距处于f、2f之间时，成倒立、放大的实像的原理制成的。画面小于整个屏幕，说明像较小，应减小物距，增大像距，所以将放映机远离屏幕，同时要减小镜头与胶片间的距离，故选B。