Question

2．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，凸透镜对光线有会聚作用，该凸透镜的焦距为10cm；
②、利用图乙装置进行以下操作：①如果烛焰在光屏上的像偏高，应将光屏向上（选填“上”或“下”）调节；
③、当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实像，在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是照相机；
④、上述情况中，保持烛焰和光屏之间的距离不变，只移动凸透镜，在光屏上可以得到1次不同的清晰的像．

Answer 1

分析 ①凸透镜对光线有会聚作用，平行光线经过凸透镜后会聚到焦点，焦点到凸透镜的距离等于焦距．
②根据光线过光心不改变方向判断像的移动情况．
③凸透镜成像的规律及其应用之一：当u＞2f时，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；．
④根据凸透镜成像时像距与物距的关系进行判断．u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f，
u=2f，成倒立、等大的实像．像距v=2f；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，像距v＞2f．

解答 解：①阳光通过凸透镜后相交于一点，说明凸透镜对光线有会聚作用；
如图所示，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，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm．
②实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据“过光心的光线其传播方向不变”可知，像会向光屏的上方移动．
③当烛焰距凸透镜30cm时，即u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的；
④保持烛焰和光屏之间的距离不变，只移动凸透镜，减小物距时，当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，像距v＞2f．可以在光屏上可以得到1次清晰的像．
若减小到u=2f时，成倒立、等大的实像，像距v=2f；由于不移动光屏，所以不能在光屏上得到次清晰的像，
同理只移动凸透镜，若增大物距时，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，要想得到清晰的像，应减小物距，而题目中保持烛焰和光屏之间的距离不变，所以不能得到清晰的像，故上述情况中，保持烛焰和光屏之间的距离不变，只移动凸透镜，在光屏上可以得到1次不同的清晰的像．
故答案为：①会聚；②上；③缩小；照相机；④1．

点评 此题考查粗测凸透镜焦距的方法和凸透镜成像规律及其应用，要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系．