Question

16．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图1所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为10cm．
（2）如图2所示，实验前应将光屏向下调整（选填“上”或“下”），其目的是使所成的像在光屏的中央．
（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像，生活中的幻灯机（或投影仪）就是利用这个原理制成的．
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将变小（选填“变大”或“变小”）．当烛焰距离凸透镜25cm处时，移动光屏，可在光屏上成清晰像，其应用在生活中的照相机．
（5）为了观察物距等于5cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作步骤：移去光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰所成的像．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断．
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）分析物距和焦距的关系，利用物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大实像的特点进行判断，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的．
（4）凸透镜成实像时，物距增大、像距减小、像变小；u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
（5）当u＜f时成正立放大的虚像，不能用光屏接收，只能用眼睛观察，操作是移去光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰所成的像．

解答 解：（1）如图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，所以凸透镜的焦距是10cm．
（2）由图2可知，光屏的位置偏高，要使像能成在光屏的中央，应将光屏向下调整，其目的是使所成的像在光屏的中央．
（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像，幻灯机、投影仪是根据这个原理制成的；
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，所以像距变小，成的像也变小．
当烛焰距离凸透镜25cm处时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
（5）当u=5cm＜f=10cm时成正立放大的虚像，不能用光屏接收，只能用眼睛观察，操作是移去光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰所成的像．
故答案为：（1）10；（2）下；在光屏的中央；（3）放大；幻灯机（或投影仪）；（4）变小；照相机；（5）移去光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰所成的像．

点评 凸透镜成像的三种情况和应用在凸透镜成像习题中有广泛应用，一定要熟练掌握：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．