Question

小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”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、向右依次增大；在标有均匀方格的面板上制作字母“F”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀方格。

（1）请分析创新后实验装置的优点：

①可以直接读出物距和________________；

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；

（2）当“F” 状LED灯、凸透镜、光屏的位置如图所示时，在光屏上得到了清晰的像，可判断这个像是 __________（选填“放大”或“缩小”）、______________（选填“正立”或“倒立”）的实像；

（3）若已知凸透镜的焦距为f₁=18cm，保持“F” 状LED灯和凸透镜的位置不动，将凸透镜换成焦距f₂=25cm的凸透镜，为了在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向_______________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。

Answer

像距 稳定 大小 放大 倒立 远离

【解析】

(1)①[1]凸透镜位于光具座的零刻度线，可以直接读出物距和像距，不需要计算。

②[2]LED灯亮度更好，不会跳动，成像更清晰、更稳定。

③[3]LED灯轮廓明显，显示清晰稳定，能更准确的判断像与物的大小关系。

(2)[4][5]此时物距为30cm，像距为40cm，物距小于像距，物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，像距在二倍焦距之外，成倒立、放大的实像。

(3)[6]透镜的焦距变大，对光的会聚能力变弱，光线经过透镜后，会聚成像的位置会远离透镜。所以应该将光屏向远离凸透镜的方向移动。