Question

15．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律的实验”．如图所示．
（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向下调整（选填“上”或“下”）；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是7.5cm；
（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向左移到某一位置（选填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、缩小清晰的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）．
（4）当烛焰距凸透镜小于一倍焦距时，无论怎样移动光屏，光屏上都找不到像，接下来正确的操作是撤下光屏，从光屏一侧透过透镜观察蜡烛的像．

Answer 1

分析 （1）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整光屏凸透镜烛焰的中心在同一高度上，这样做的目的是使像成在光屏的中心；
（2）u=2f，成倒立、等大的实像，据此可以粗测焦距；
（3）u＞2f，成倒立、缩小的实像；
（4）u＜f，成正立放大的虚像，此时物像同侧．

解答 解：（1）根据图示的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知，光屏的中心高于凸透镜、烛焰的中心，要使像成在光屏的中心，就要使光屏向下调整使三者的中心在同一高度上．
（2）已知光屏上得到一等大清晰的像，所以蜡烛一定是在2倍焦距处，即2f=15cm，f=7.5cm；
（3）使烛焰向左移动5cm后，此时u=20cm，即u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距f＜v＜2f，因此需要将光屏左移；
（4）当烛焰距凸透镜小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，此时物像同侧．所以无论怎样移动光屏，光屏上都找不到像，可以撤下光屏，从光屏一侧透过透镜观察蜡烛的像．
故答案为：（1）下；（2）7.5；（3）左；缩小；（4）撤下光屏，从光屏一侧透过透镜观察蜡烛的像．

点评 凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜．