Question

20．下面是小刚探究“凸透镜成像规律”的过程，请你和他一起完成这项实验．

（1）小刚发现所用的凸透镜没有标明焦距，于是他把凸透镜放在阳光下，让镜面正对太阳光，在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点，如图所示．试画出这一过程的光路图．
（2）在光具座上点燃蜡烛后，小刚看到烛焰的像在光屏的上边缘处，为了使像成在光屏的中心，他应把蜡烛向上调节（选填“上”、“下”、“左”、“右”）．
（3）当把蜡烛放在凸透镜的2倍焦距以外时，小刚移动光屏，得到一个清晰的像，请你详尽描述这个像的特点：倒立、缩小的实像．
（4）当把蜡烛放在凸透镜的焦点以内时，小刚应怎样观察烛焰的像？

Answer 1

分析 （1）太阳光可认为是平行光源，然后根据凸透镜对光线的会聚作用即可作图．
（2）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．
（3）凸透镜成像规律，当物体放在二倍焦距之外时，在屏上所成的像是倒立缩小的实像．
（4）凸透镜成像的规律中，当物距小于焦距时，成放大、正立的虚像，像与物体在凸透镜的同侧．
同时要知道虚像不能成在光屏上，但可以直接用眼睛看到．

解答 解：（1）因凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，此点为焦点，如图所示．

（2）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，将蜡烛的高度向上升（凸透镜向下降或光屏向上升）．
（3）由凸透镜成像规律可知，当物体放在二倍焦距之外时，在屏上所成的像是倒立缩小的实像．  
（4）把蜡烛放在凸透镜的1倍焦距以内，此时凸透镜成放大、正立的虚像，所以在光屏上无法找到像．此时像与蜡烛在凸透镜的同侧，因此应从凸透镜的另一侧看蜡烛的像．
故答案为：（1）见上图；（2）上；（3）倒立、缩小的实像；（4）从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰的像．

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律及特点，在学习过程中要善于总结，寻找规律，要求学生对凸透镜成像的规律做到深刻理解，并能灵活应用，注重理论联系实际．