Question

19．小明用一个凸透镜及相关器材，探究凸透镜的成像规律．
（1）一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最亮的光斑如图1所示．则该凸透镜的焦距为10.0cm；

（2）小明把蜡烛、凸透镜及光屏放在光具座上（如图2所示），要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将凸透镜向下（选填一项：“上”、“下”、
“左”或“右”）

实验序号	物距u/cm	像的性质
1
2	25	倒立、缩小的实像
3	20	倒立、等大的实像
4	15	倒立、放大的实像
5	5

调整；
小明利用器材一共完成了5次实验，在实验序号5中，他漏写了像的性质．在第5次的实验中，像的性质是正立、放大的虚像．
（4）表格的5次实验中，实验序号2中像的性质，照相机就是利用这一成像规律工作的．（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）

Answer 1

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；
题目中的操作方法是一种测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距．由此可以确定其焦距是多少．
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
（3）物体在焦点以内时，不能成实像，只能成正立、放大的虚像，此时像物同侧．
（4）已知凸透镜的焦距和烛焰到凸透镜的距离，可以判定成像的性质；具体的应用根据成像特点确定．

解答 解：
（1）平行光线通过凸透镜后相交于一点，即凸透镜的焦点，焦距指的是焦点到光心的距离．由此可知该凸透镜的焦距：f=25.0cm-15.0cm=10.0cm；
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．由于凸透镜的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应将凸透镜向下调节．
（3）当物距u=5cm＜f时，物体通过凸透镜成放大的虚像；
（4）因为物距u=20cm＞2f，所以物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像；成倒立、缩小、实像这一特点的应用是照相机．
故答案为：（1）10.0；（2）下；（3）正立、放大的虚像；（4）照相机．

点评 粗测凸透镜焦距的方法：让太阳光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，用刻度尺测出亮斑到凸透镜的距离即为焦距．
当u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，应用是照相机；当u=2f时，凸透镜成倒立等大的实像，应用是测焦距；当f＜u＜2f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是投影仪；当u=f时，不成像；当u＜f 时，成正立放大的虚像，应用是放大镜．