Question

【题目】小明同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像”的实验中：

（1）元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的蜡烛的像，由此可知透镜焦距为_____cm；

（2）保持透镜和光屏的位置不动。把蜡烛放在刻度尺的15cm处，可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距适当的_____透镜，仍能在光屏上承接到蜡烛清晰的像；如不添加透镜，若适当移动光屏可承接到一个倒立的，_____的实像；

（3）在实验中，小明更换了一个凸透镜，使三者还处于如图所示的位置，并使三者中心在同一高度，在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到蜡烛的像（光具座足够长）出现这种现象的原因可能是____（写出一种原因即可）

Answer 1

【答案】 10 凸 放大 透镜焦距太长

【解析】（1）元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的蜡烛的像；

如图成清晰的像时，物距等于像距都为20cm，根据凸透镜成像的规律知，当物距、像距都为二倍焦距时，成倒立等大的实像，据此可判断此透镜焦距为10cm；

（2）保持透镜和光屏的位置不动。把蜡烛放在刻度尺的15cm处，即物距减小了，则像距会增大，要使像左移重新成清晰的像，应使光线会聚一些，所以可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距适当的凸透镜，利用凸透镜的会聚作用像会左移，仍能在光屏上承接到蜡烛清晰的像；

如不添加透镜，应向右适当移动光屏，此时物距小，在一倍到二倍焦距之间，像距大，大于二倍焦距，所以可承接到一个倒立的，放大的实像；

（3）在实验中，小明更换了一个凸透镜，使三者还处于如图所示的位置，并使三者中心在同一高度，在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到蜡烛的像（光具座足够长）；

因为光具座足够长，且无论怎样移动光屏都无法承接到蜡烛的像，说明此时凸透镜没有成实像，可能成虚像了，虚像不能承接到光屏上，且物像位于凸透镜同侧，所以光屏上找不到像；

当然也可能此时的像距正好等于焦距，这种情况不成像，光屏上当然也找不到像；

所以原因是此凸透镜焦距太长，此时的物距小于或等于焦距。