Question

20．小华利用家里的放大镜、蜡烛、火柴、光屏（白纸板），光具座做探究凸透镜成像规律的实验．
（1）在实验前，他把凸透镜正对太阳光，移动凸透镜，在地面上得到一个最小最亮的光斑，测得光斑到透镜中心的距离是10cm，则此凸透镜的焦距约是10cm
（2）实验时，小华先在桌面上画一条直线，并从左至右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，再调整它们的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度．
（3）当烛焰离透镜25cm时，在光屏上会呈现一个清晰的倒立缩小（放大，缩小）的实像．照相机就是利用这一成像规律工作的．（填光学仪器）
（4）当烛焰移至距凸透镜18cm处时，在透镜的另一侧移动光屏到某一位置，在光屏上会呈现一个清晰的倒立（倒立，正立）放大的实像．幻灯机就是利用这一成像规律工作的．（填光学仪器）
（5）把烛焰放在e点，屏（任意移动光屏）上不会出现烛焰的像．a、b、c、d、e各点中c点是成放大和缩小像的分界点．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜对光线的会聚作用以及焦距的定义，便可知测出凸透镜的焦距．
（2）根据凸透镜成像规律结合实验器材安装的知识分析即可解决该题．
（3）当物距大于二倍焦距时，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像；照相机利用了此原理．
（4）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
（5）物体在凸透镜的焦点上即U＜f时，不成实像也不成虚像．凸透镜成像时，一倍焦距是实像和虚像的分界点，二倍焦距是放大和缩小的分界点．

解答 解：（1）因焦点到光心的距离为焦距，则由“测得光斑到透镜中心的距离是10cm，”可知凸透镜的焦距f=10cm．
（2）从实验器材的安装上考虑：若凸透镜成实像，器材安装必须能保证能像呈现在光屏上，故要将凸透镜放在中间，蜡烛和光屏放在其两侧，故实验前在光具座上由左至右应该依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，再调整它们的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度．
（3）f=10cm，u=25cm，则u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机就是根据这一规律工作的．
（4）把烛焰放在距凸透镜18cm处时，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
（5）烛焰在e点正好是焦点上，此时不成实像也不成虚像，故屏上得不到像．二倍焦距处的c点是放大和缩小像的分界点，即图中的c点．
故答案为：（1）10；（2）光屏；同一高度；（3）缩小；照相机；（4）倒立；幻灯机；（5）e；c．

点评 本题考查了凸透镜的焦点、焦距和凸透镜成像的情况和应用．同时考查了实验中常出现的一种情况，即光屏上没有像，知道这可能是成虚像，或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度．