Question

17．验证凸透镜成像规律．

①某同学发现凸透镜的焦距未知，于是取来平行光源，让一束平行于主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．如下图所示，则该凸透镜的焦距是10cm．
②取下平行光源，保持凸透的位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座20cm处，这时的物距是30cm．向右（选填：“左”或“右”）侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立立、缩小的实像．
③然后，把点燃的蜡烛放在光具座45cm处，应该在光屏（选填：“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜焦点和焦距的定义得出凸透镜的焦距；
（2）凸透镜成像的几种情况：
U＞2f，成倒立、缩小的实像；U=2f，成倒立、等大的实像；2f＞U＞f，成倒立、放大的实像；U＜f，成正立、放大的虚像；
（3）凸透镜成虚像时，像与成像物体在凸透的同一侧．

解答 解：①让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是60cm-50cm=10cm，所以凸透镜的焦距f=10cm；
②保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度处，物距为u=50cm-20cm=30cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．像在大于二倍焦距的位置，光屏在70cm以外的位置，所以光屏向右移动；
③保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处，物距u=50cm-45cm=5cm，u＜f，成正立、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧．所以应该在光屏一侧透过透镜观察像．
故答案为：①10；②30；右；倒；③光屏．

点评 本题首先确定凸透镜的焦距，然后根据凸透镜成像的几种情况进行判断，掌握凸透镜的成像的几种情况是重点．