Question

9．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律．

（1）测焦距：如图甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光屏，由此可得出该凸透镜的焦距为10cm．
（2）如乙图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者重心调到同一高度，当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实像；若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是投影仪．
（3）如乙图所示，把凸透镜换成焦距为40cm的，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上不能（选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是物距小于焦距．

Answer 1

分析 （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．
（2）物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；物距小于像距，凸透镜成倒立缩放大的实像，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的．
（3）根据物距小于焦距成正立放大虚像，进行分析．

解答 解：
（1）让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，这点是凸透镜的焦点，由图1可知：焦点到光心的距离是25.0cm-15.0cm=10.0cm，所以凸透镜的焦距是10.0cm．
（2）蜡烛距凸透镜的距离为35cm，则物距大于2f，则可在光屏上得到倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间；
若对换蜡烛和光屏的位置，则物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的；
（3）把凸透镜换成焦距为40cm的，物距为35cm，小于1倍焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在光屏上得不到蜡烛的像．
故答案为：（1）10；（2）缩小；投影仪；（3）不能；物距小于焦距．

点评 本题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了对焦距概念的理解、凸透镜成像规律的应用，熟练掌握成像特点与物距、像距的关系是关键．