Question

如图所示，一束平行于凸透镜的主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑．
（1）由图可知，凸透镜对光线具有______作用，该凸透镜的焦距是______cm．
（2）用此凸透镜研究“凸透镜成像规律”．实验中将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，调整______．
（3）调整后，把蜡烛放在距透镜15cm处，在透镜的另一侧移动光屏会在光屏上得到一个倒立______的______像．______就是利用这一成像的规律工作的．
（4）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向______调．调好后，烛焰中心在凸透镜______（选填“主光轴的上方”、“主光轴的下方”或“主光轴上”）．

Answer 1

解：（1）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f=41cm=30cm=11cm．
（2）烛焰、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央位置．
（3）凸透镜的焦距是11cm，把蜡烛放在距透镜15cm处，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机．
（4）由于蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像向光屏的上方移动，要使像成在光屏的中央位置，凸透镜向下移动．由于凸透镜中心在烛焰中心和光屏中心连接上，所以调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴的下方．如图．

故答案为：（1）会聚；11；（2）烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；（3）实；幻灯机；（4）下；主光轴的下方．
分析：（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．
根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断．
（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央位置．
（3）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
（4）蜡烛燃烧，烛焰向下移动，光屏位置不变，要使像成在光屏中央位置，根据光线过光心不改变方向，凸透镜中心在烛焰中心和光屏中心连接上，可以判断凸透镜的移动方向，同时也可以判断烛焰中心在主光轴的方位．
点评：凸透镜的主光轴永远随着凸透镜的上下移动而移动，对于烛焰在凸透镜主光轴的哪个位置，画图说明很容易理解．