Question

2．小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规律“的实验．
（1）测量焦距时，将凸透镜正对太阳光，移动透镜，让太阳光在白紙上会聚成一个最小、最亮的光斑，用刻度尺测量光斑到透镜中心的距离，结果为10.0cm．
（2）如图所示，刚开始实验时烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，大部分不在光屏上，产生这一现象的原因是烛焰的中心、透镜中心和光屏中心没在同一直线上．
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上有（有/没有）烛焰经透镜折射后的光线，此时，像成在蜡烛（光屏/蜡烛）一侧．
（4）小明用LED灯做成字母“F”替换蜡烛，将它放在距透镜15.0cm处，在光屏上成清晰的像．小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”．则他看到屏上像的形状为倒立放大的实像，如图；移去光屏，在光屏处，看到像的形状为倒立放大的实像．

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，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距；
（2）为了使蜡烛的像成在光屏中心，应将烛焰、透镜中心和光屏中心调节在同一高度．
（3）凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧．
（4）毛玻璃光屏上接收到的是实像，根据透镜成像规律，实像总是倒立分析作答．

解答 解：（1）将凸透镜正对太阳，这样做是让太阳光与凸透镜的主光轴平行，调节并移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的光斑，该光斑的位置为透镜的焦点，用刻度尺测出它到透镜中心的距离即为焦距；
（2）现在烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，造成这一现象的原因是烛焰的中心、透镜中心和光屏中心没在同一直线上；
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上有烛焰经透镜折射后的光线，只不过这个折射光线发散，不会聚成像；
凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛距透镜5.0cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，即像成在蜡烛一侧．眼睛透过凸透镜观察．可以看到正立放大的虚像；
（4）将它放在距透镜15.0cm处，2f＞u＞f，在屏上像的形状为倒立放大的实像，如图

在毛玻璃光屏后面看到的像与在光屏上看到的像是对称的，相当于平面镜成像，
故在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像的形状为
故答案为：（1）最小、最亮；透镜中心；（2）烛焰的中心、透镜中心和光屏中心没在同一直线上；（3）有；蜡烛；（4）倒立放大的实像，如图；倒立放大的实像．

点评 利用图示的物距与焦距的关系，根据凸透镜成像的规律确定成像的性质是解决此题的思路．