Question

【题目】如图所示，凸透镜正对着太阳光，来回移动另一侧的纸片，得到最小、最亮的光斑时，纸片距离凸透镜中心10cm，则此凸透镜的焦距是cm；接着将纸片远离凸透镜移动，纸片上的光斑（选填“变大”、“变小”或“不变”），纸片上光斑与凸透镜的镜面大小相同时，纸片距离凸透镜的中心是cm．

Answer 1

【答案】10；变大；20
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．

故让一透镜正对太阳光，用一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，这个点叫做透镜的焦点；

因为焦点到凸透镜中心的距离为10cm，则该透镜的焦距为10cm．因为凸透镜会聚在焦点的光最亮、最小，所以若凸透镜远离白纸，则光斑将一直变大，亮度会越来越暗；

凸透镜正对太阳光，光线平行于主光轴，会聚成焦点F，光线到焦点F，不会停止，继续传播，形成和凸透镜口径相同的光斑．如图所示：

凸透镜到光斑的距离是L=10cm，所以纸片距离凸透镜的中心为2L=20cm．

所以答案是：10；变大；20.

【考点精析】掌握主光轴、光心、焦点和焦距是解答本题的根本，需要知道透镜的两个镜面所在球心的连线叫主轴，焦点到光心的距离叫焦距，焦距越短折光能力越强．