Question

5．如图1所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，小明利用此凸透镜做“凸透镜成像规律”的实验，用蜡烛作光源，实验装置如图2所示；

（1）该凸透镜的焦距是15cm；
（2）实验前，要调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度，使它们三者的中心在同一高度；
（3）当蜡烛、凸透镜及光屏位于图2所示的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、缩小的实像，应用该原理制成的仪器是照相机（“照相机”、“放大镜”、“投影仪”）
（4）将蜡烛放在30cm刻度处，这时光屏应向右（“左”或“右”）移动能得到一个清晰的像．

Answer 1

分析 （1）掌握焦距的概念，从焦点到凸透镜的距离；
（2）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（3）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像．
（4）根据物距与像距的关系，结合“物近像远像变大”可判断光屏应移动的方向．

解答 解：（1）由焦距的概念知，f=20cm-5cm=15cm；
（2）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
（3）当蜡烛、凸透镜位于图2中刻度对应的位置时，此时物距为u=50cm-10cm=40cm＞2f，成倒立缩小的实像，应用该原理制成的仪器是照相机；
（4）如果她将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处，此时的物距为u=50cm-30cm=20cm，位于焦距与二倍焦距之间，成倒立放大的实像，此时像距增大，故光屏应向右移动能得到一个清晰的像．
故答案为：（1）15cm；（2）三者的中心在同一高度；（3）倒立；缩小；照相机；（4）右．

点评 此题考查学生关于凸透镜成像实验的理解和掌握，熟知凸透镜成像规律是解题关键．这也是中考的热点和重点．