Question

【题目】在疫情期间，小明的物理老师在腾讯课堂中直播上了一节凸透镜成像的实验课，老师播放了以前用凸透镜点燃物理试卷的视频，也可以点燃火柴，如图甲所示，而且老师说用这种方法可以测出凸透镜的焦距，若测得此凸透镜的焦距为15 cm，物理老师又给同学们播放了“探究凸透镜成像的规律”实验视频，如图乙所示，观看了视频后，让小明回答如下问题。

(1)实验时，应将烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至同一_____上；实验中固定好透镜和蜡烛后，无论如何移动光屏，发现光屏上始终有一个大小不变的光斑，其原因可能是物距_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）焦距；

(2)解决上述问题后，将蜡烛由图中的位置逐渐靠近凸透镜，移动光屏得到最清晰的像为止，若光屏上不能呈现像时，就从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像，最终能观察到如图丙所示的4个不同的像，则4个像出现的先后顺序是_____（填符号）；

(3)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏_____（选填“靠近” 或“远离”）透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的_____（选填“前方”或“后方”）；

(4)当光屏上出现清晰的像时，将蜡烛与光屏的位置互换，则光屏上_____（选填“能”或“不能”）得到清晰的像；随着蜡烛的燃烧，光屏上的像向_____（选填“上”或“下”）移动。

Answer 1

【答案】高度 等于 ADCB 远离 前方 能 上

【解析】

(1)[1][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，物距等于焦距。

(2)[3]根据凸透镜成像规律可知，当

u＞2f

成倒立、缩小的实像，对应A，当

u=2f

成倒立、等大的实像，对应D，当

2f＞u＞f

成倒立、放大的实像，对应C，当

u＜f

成正立、放大的虚像，对应B，四个像出现的先后顺序是ADCB。

(3)[4][5]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，像距变大，所以光屏应远离凸透镜，才能得到清晰的像；近视眼镜可以使像远离晶状体，说明近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方。

(4)[6][7]使烛焰将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆性，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，烛焰可在光屏上成清晰放大、倒立的实像；随着实验的进行，蜡烛由于燃烧逐渐变短，光屏上的像逐渐向上移动。