Question

12．在探究凸透镜成像规律的实验中，小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律．

（1）如图1所示，为了粗测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为10cm．
（2）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是蜡烛放到了凸透镜的焦距以内．
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图2所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像．此时像的大小比物体大．应用此原理的生活实例有幻灯机（投影仪等）．
（4）当物距小于焦距时，左右移动光屏均接收不到像，接着应该C
A．上下移动光屏去接收       B．将光屏放到凸透镜左侧去接收
C．取走光屏，直接通过凸透镜观察．

Answer 1

分析 （1）平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．
（2）光屏上不能接到像有以下几种情况：烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度；烛焰在凸透镜的焦点上；烛焰在凸透镜一倍焦距以内；
（3）当物距大于焦距，小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像，投影仪、幻灯机等都是利用这一原理制成的；
（4）物距小于焦距时，此时成的像是虚像，因为虚像虽然可以用眼观察到而不能成在光屏上，所以不要用光屏去承接．

解答 解：（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，改变凸透镜与光屏的距离，太阳光经凸透镜后将会会一个最小最亮的光斑．
这个光斑便为焦点．测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距．由图知，凸透镜的焦距是40cm-30cm=10cm．
（2）烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是烛焰在凸透镜的焦点上；烛焰在凸透镜一倍焦距以内．
（3）读图2可知，当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，即此时像的大小比物体大．幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的．
（4）当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜成的是正立放大的虚像，这种像只能用肉眼看到，而不能成在光屏上，故要撤去光屏直接用肉眼通过凸透镜观察．故C符合题意．
故答案为：（1）凸透镜；10；（2）蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内（或焦点上）；（3）大；幻灯机（投影仪等）； （4）C．

点评 此题主要通过凸透镜成像规律的探究实验，考查了粗略测量凸透镜焦距的方法，成像特点与应用，同时考查了实验过程中经常出现的问题，在平时遇到问题要善于分析，总结规律．