Question

12．在探究凸透镜成像的实验中，

（1）让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可知，该凸透镜的焦距为10.0cm．
（2）利用图乙装置进行以下操作：
①为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在同一高度上；
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大（选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是投影仪（填照相机、投影仪或放大镜）；
③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的右侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；题目中的操作方法是一种测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距．由此可以确定其焦距是多少．
（2）①为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
②已知凸透镜的焦距和烛焰到凸透镜的距离，可以判定成像的性质；具体的应用根据成像特点确定．
③物体在焦点以内时，不能成实像，只能成正立、放大的虚像，此时像物同侧．

解答 解：（1）凸透镜对光线有会聚作用；可把平行光线会聚到凸透镜的焦点，焦距指的是焦点到光心的距离．由此可知该凸透镜的焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm；
（2）①为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上；
②因为物距u=65.0cm-50.0cm=15.0cm，即f＜u＜2f，所以物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；成倒立、放大、实像这一特点的应用是投影仪；
③当物距u=5cm＜f时，物体通过凸透镜成放大的虚像，并且虚像和物体在同一侧．所以应从右侧透过凸透镜直接观察．
故答案为：（1）10.0；（2）①同一高度上；②放大；投影仪；③右．

点评 粗测凸透镜焦距的方法：让太阳光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，用刻度尺测出亮斑到凸透镜的距离即为焦距．
当u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，应用是照相机；当u=2f时，凸透镜成倒立等大的实像，应用是测焦距；当f＜u＜2f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是投影仪；当u=f时，不成像；当u＜f 时，成正立放大的虚像，应用是放大镜．