Question

4．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律．
（1）测量焦距：如图所示让一束平行光经过，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑．此现象说明了对光具有会聚作用，并可得出此透镜的焦距为10cm．
（2）如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，并将这三者中心调到同一高度，这样做是为了使像成在光屏的中心．
（3）当蜡烛距25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实．（选填“实”或“虚”）像，依据此，人们制成的光学仪器是照相机．
（4）将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上接到像，原因是蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内，成的是虚像．

Answer 1

分析 （1）凸透镜对光线有会聚作用，根据凸透镜的焦点和焦距判断凸透镜的焦距．
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像；根据凸透镜成倒立缩小的实像制成照相机，根据凸透镜成倒立放大的实像制成投影仪．
（4）当物距小于一倍焦距时，呈正立、放大的虚像．

解答 解：（1）如图，平行光能会聚一点，说明凸透镜对光线有会聚作用，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，所以凸透镜的焦距是10cm．
（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）当蜡烛距凸透镜25cm时，此时物距大于二倍焦距，光屏上能得到倒立、缩小的实像，根据这一原理制成照相机．
（4）当蜡烛位于透镜的一倍焦距之内时，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现．
故答案为：（1）会聚；10；（2）凸透镜；同一高度；使像成在光屏的中心；（3）缩小；实；照相机；（4）凸透镜；蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内，成的是虚像．

点评 本题考查了凸透镜和凹透镜的对光线的作用，凸透镜的焦点、焦距、成像情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距和像距的变化关系．本题综合性比较强，有一定的难度．