Question

小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律．
（1）如图所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个______ 的光斑，测得凸透镜的焦距是______cm．
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是______．
（3）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将光屏向______移动．
（4）、当物距为15cm时，移动光屏，可得到一个清晰的______、倒立的实像．在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）要解决此题，首先要掌握焦点和焦距的概念：平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．
（2）要解决此题，需要知道当物距小于焦距时，凸透镜成放大、正立的虚像．虚像不能成在光屏上．
（3）要解决此题，需要知道凸透镜成倒立的实像．所以若成的像靠近光屏的上方，可以相对于凸透镜向上移动蜡烛，即向上移动蜡烛或向下移动凸透镜，使成的像向下移动．或者直接向上移动光屏．这样都可以使像成在光屏的中央．
（4）根据凸透镜的成像规律，当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间时，可成倒立、放大的实像，其应用是幻灯机或投影仪．
解答：解：（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点．所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑．这个光斑便为焦点．测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距．
由图知，凸透镜的焦距是40cm-30cm=10cm．
故答案为：最小、最亮；10．
（2）蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，仍不能得到清晰的像，这说明此时成的是虚像或者物距小于焦距（或蜡烛放在了凸透镜焦点处等）．
故答案为：物距小于焦距或像是虚像．
（3）实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将靠近光屏的上方．所以应向上移动光屏．
故答案为：上．
（4）当物距为15cm时，根据凸透镜的成像规律，此时物距介于二倍焦距与一倍焦距之间时，可成倒立、放大的实像，投影仪成像情况与此类似．
故答案为：放大；投影仪．
点评：此题主要考查了粗略测量凸透镜焦距的方法，关键是掌握焦点和焦距的概念．同时考查了实验过程中经常出现的两个问题，在平时遇到问题要善于分析原因．关于凸透镜成像的规律中，共涉及四个方面的内容：①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距的关系；④具体的应用．一般情况下，只要告诉其中的一条，就可以确定另外三方面的内容．