Question

1．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验．

（1）让一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图（a）所示，由图可知，此凸透镜的焦距为15cm；
（2）在图（b）中要使像成在光屏的中央，如果只允许调节烛焰的高低，应烛焰将向下（选填“上”或“下”）调整．
（3）实验过程中，当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏至某一位置，可在光屏上得到一个倒立、等大的清晰像．接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向左（选填“左”或“右”）移到某一位置，才能在屏上得到倒立、缩小清晰的实像．生活中常用的照相机的镜头就是根据这一原理工作的．

Answer 1

分析 （1）根据焦距的定义：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线会聚在焦点上，焦点到透镜光心的距离为焦距；
（2）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整光屏凸透镜烛焰的中心在同一高度上，这样做的目的是使像成在光屏的中心；
（3）当u=2f时，成倒立等大的实像，利用此关系可以求透镜焦距；当u＞2f时，成倒立缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的．且凸透镜成实像时：物距变大，像距变小，像变小；

解答 解：（1）由图可知：焦点到透镜光心的距离等于焦距，所以f=15cm．
（2）在图（b）中要使像成在光屏的中央，如果只允许调节烛焰的高低，应烛焰将向下调整，即可用向上调节蜡烛或向下调节凸透镜．
（3）当u=2f=30cm时，成倒立等大的实像；接着使烛焰向左移动5cm，即此时的物距变大，像距应该变小，所以光屏也是向左移动；此时蜡烛处于2倍焦距以外，即此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的；
故答案为：（1）15；（2）下；（3）等大；左；缩小；照相机．

点评 此实验主要考查学生对于凸透镜成像条件的理解和掌握，熟知凸透镜成像规律是解题关键．