Question

8．小明做“探究凸透镜成像规律”实验．小明利用如图所示装置进行实验，并将凸透镜固定在50cm位置保持不动．
（1）实验前，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是使烛焰的像成在光屏的中央．
（2）实验前，小明将凸透镜正对阳光，适当移动光屏的位置，当光屏上出现一个最小最亮的圆点时，小明测得圆点与凸透镜之间距离为10cm，则凸透镜的焦距为10cm．
（3）当蜡烛位于20cm 位置，光屏必须位于在60cm到70cm之间．，才能得到的清晰的像．

Answer 1

分析 （1）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央位置．
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，用F表示；焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，用f表示．
（3）根据物距和焦距的关系进行判断．

解答 解：（1）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央位置；
（2）实验前，小明将凸透镜正对阳光，适当移动光屏的位置，当光屏上出现一个最小最亮的圆点时，这个点是凸透镜的焦点，焦点和凸透镜的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜焦距为10cm；
（3）当蜡烛位于20cm 位置，u=50cm-20cm=30cm＞2f，光屏上得到倒立、缩小的实像，此时f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm，光屏在60cm到70cm之间．
故答案为：（1）高度； 烛焰的像成在光屏的中央；（2）10；（3）在60cm到70cm之间．

点评 本题主要考查了凸透镜成像的几种情况和光线过光心不改变方向．这是凸透镜成像习题的基础知识，必须掌握．