Question

小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律．
（1）如图所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个________的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为________cm．
（2）请在图中画出凸透镜的主光轴．
（3）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是________．
（4）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向________移动．

Answer 1

解：（1）将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑；
如图从光斑到凸透镜的距离为40cm-30cm=10cm，即为焦距．
故答案为：最小（最亮、最清晰）、10．
（2）连接最小最亮的光斑和凸透镜的光心，用表示主光轴的线条画出凸透镜的主光轴，如图所示：

（3）烛焰成虚像的原因有两个：①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内；②蜡烛放在了在焦点上；
成像远的原因是：蜡烛在焦点外侧贴近焦点的位置．
故答案为：①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内；②蜡烛放在了在焦点上；③蜡烛在焦点外侧贴近焦点的位置．
（4）蜡烛变短后，像将移到主光轴上方，光屏也应移到主光轴上方；
故答案为：上．
分析：（1）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，让平行光射到凸透镜上，调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点，亮斑到凸透镜的距离为焦距；
（2）根据数学知识：两点确定一条直线，由焦点和凸透镜的光心确定主光轴；
（3）光屏上承接不到烛焰的像的原因是烛焰成虚像或成的实像太远，光具座太短，以至承接不到像；
（4）原来烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，实验一段时间后，蜡烛变短了，烛焰移到了主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方，光屏应移到像的位置．
点评：本题考查的知识点：①测凸透镜焦距的方法：让凸透镜正对太阳光，在另一侧调出最小最亮的光斑，光斑到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距；②在做凸透镜成像实验时，必须将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度；
③光屏承接不到像的原因：烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上；蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内；蜡烛放在了在焦点上；蜡烛在焦点外侧贴近焦点的位置；
④凸透镜成实像时，像与物关于主光轴上下左右互换．