Question

7．在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：

（1）如图甲所示，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．由图可知，凸透镜对光线具有会聚作用，该凸透镜的焦距是11cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次从左向右放在光具座上．点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上．
（3）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，按（2）中的要求调节后，发现无论怎样移动光屏都不能在光屏上找到像，请你指出其中一条可能的原因：蜡烛放在凸透镜一倍焦距以内成虚像．
（4）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、放大的实像（填缩小或放大）；投影仪（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

Answer 1

分析 （1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．
（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心．
（3）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像．
（4）根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断．凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小．

解答 解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点，可知，凸透镜对光线具有会聚作用，焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11cm．
（2）由题中图知道，烛焰的像偏上，主要是因为烛焰，凸透镜，光屏三者中心不在同一高度；
（3）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．
（4）凸透镜的焦距是11.0cm，烛焰放在距凸透镜16cm处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像．幻灯机和投影仪就是利用这一成像规律工作的．将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，物距增大，像距要减小，所以光屏应靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像．
故答案为：（1）会聚；11；（2）同一高度；  （3）蜡烛放在凸透镜一倍焦距以内成虚像；（4）放大；投影仪； 靠近．

点评 此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提．