Question

4．在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色发光的二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图所示：
（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个亮点为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f=10cm；
（2）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，至如图所示位置，光屏上会出现一个清晰倒立缩小的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向靠近凸透镜方向移动，以获得清晰的实像；
（3）保持光屏和凸透镜的位置不变，将光源向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的光学元件是凹透镜．

Answer 1

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）物距大于2f，成倒立缩小的实像，且物距越大，成的像越小，像距也会减小；
（3）凹透镜对光线有发散作用；凸透镜对光线有会聚作用．

解答 解：（1）为了确定凸透镜的焦距，首先要找到凸透镜的焦距，所以将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的点，便为焦点．焦点到凸透镜中心的距离为10cm，所以此凸透镜的焦距为10cm．
（2）小捷将光源移至光具座30cm处后处，物距u=30cm＞2f，则成倒立缩小的实像；
如果将光源再远离凸透镜一些，则物距变大，像距应变小，将光屏向凸透镜靠近，即向左移动，直到光屏上出现清晰的实像；
（3）在图所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，像距变小，成像于光屏前，不移动光屏，为了使光屏上可成像，由于凹透镜对光有发散作用，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜，才能在光屏上再次得到清晰的像；
故答案为：（1）10cm；（2）倒立缩小；靠近凸透镜方向；（3）凹透镜．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用．