Question

15．某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，进行了以下实验步骤：

（1）将凸透镜正对太阳，在另一侧移动光源，距凸透镜10cm处，光屏接收到一个最小、最亮的光斑，这个操作的目的和结果是什么？
（2）如图所示，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度，目的是什么？但是调节完毕后，移动光屏依旧始终找不到像，可能的原因是什么，说出一条即可．
（3）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到什么性质的像？若将蜡烛再移动到A点，想要在光屏上得到清晰的像，应如何移动光屏？

Answer 1

分析 （1）焦距是由焦点到凸透镜的距离；
（2）为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
当物距小于焦距时，成正立的虚像，当焦距等于焦距时，不能成像；
当物距大于焦距时，才能成实像；
（3）根据凸透镜成像的特点，物距处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距；当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距处于1倍和2倍焦距之间；

解答 答：（1）由题意知，最小、最亮的光斑是焦点，焦点到光心的距离叫焦距，所以通过该操作可得知凸透镜的焦距为10cm；故将凸透镜正对太阳，在另一侧移动光源，距凸透镜10cm处，光屏接收到一个最小、最亮的光斑，这个操作的目的是测量焦距，其结果是得到焦距是10cm；
（2）为使像能成在光屏的中央，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度处；
在光屏上找不到像，可能是因为成虚像或不能成像，则物距可能小于焦距或等于焦距；要在光屏上成像，应将蜡烛移动到1倍焦距之外，所以应将蜡烛向左移动；
（3）把蜡烛移动到B处，此时的焦距是15cm，由于焦距是10cm，所以此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，即成倒立、放大的实像；
若将蜡烛再移动到A点，即此时物体处于2倍焦距以外，此时像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像，故应向左移动光屏；

点评 此题是“探究凸透镜成像规律”实验，考查了焦距的概念及近视眼的矫正，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键．