Question

11．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律．
（1）如图甲所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是10.0cm．
（2）当物距为8cm时，移动光屏．此时光屏不能（填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像．说明此时凸透镜成虚（填“实”或“虚”）像．
（3）当物距为15cm时，此时凸透镜成的像是图乙中的D（填字母），应用这一原理制成的光学仪器有投影仪（写一个即可）．
（4）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏中心，应将光屏向上（选填“上”或“下”）移动．

Answer 1

分析 （1）平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可；
（2）u＜f，成正立、放大的虚像；
（3）凸透镜成像的三种情况及应用：
①U＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，2f＞V＞f．其应用是照相机；
②2f＞U＞f时，凸透镜成倒立放大的实像，V＞2f．应用于幻灯机或投影仪；
③U＜f时，凸透镜成正立放大的虚像．物像异侧，放大镜就是利用此原理；
（4）根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向．

解答 解：（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点．所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点．测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距．
由图知，凸透镜的焦距是40.0cm-30.0cm=10.0cm；
（2）若将蜡烛移到距凸透镜8cm处时，此时u＜f，成正立、放大的虚像，在光屏上不能得到蜡烛的像．
（3）由题意知，f=10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，物距2f＞u＞f．根据凸透镜成像的规律，所以此时成倒立、放大的实像，故D符合实际情况．人们根据这个原理制成了投影仪和幻灯机；
（4）实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将靠近光屏的上方．所以应向上移动光屏．
故答案为：（1）10.0；（2）．不能；虚；（3）D；投影仪；（4）上．

点评 此题主要考查了粗略测量凸透镜焦距的方法，关键是掌握焦点和焦距的概念．同时考查了实验过程中经常出现的问题，在平时遇到问题要善于分析原因．