Question

11．某小组利用一未知焦距的凸透镜“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整．
（1）将一束平行光射向凸透镜，得到如图1所示的光路图，则该凸透镜的焦距为10 cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈在光屏的中心．
（3）调整后，该组把蜡烛放在距凸透镜30cm处时，得到一个清晰的倒立、缩小、实 像，照相机 （填光学仪器）就是利用这一成像规律制成的．保持透镜位置不动，再次将蜡烛向靠近透镜方向移动一段后，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向远离（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动．
（4）如图2（蜡烛未画）要从光屏上看到清晰放大的像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的a点处，投影仪就是利用此成像规律制成的．
（5）要把该透镜当放大镜观察邮票上的细节，则邮票到透镜的距离应满足小于10cm．

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）凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜；
（4）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．

解答 解：（1）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，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm；
（2）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）把蜡烛放在距凸透镜30cm处时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理；
将蜡烛向靠近透镜方向移动一段后，物距变小，像距变大，为在光屏上得到清晰的像，光屏远离凸透镜；
（4）要从光屏上看到清晰放大的像，应满足u＞2f的条件，即蜡烛置于a点处；投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理制成的；
（5）把该透镜当放大镜观察邮票上的细节，应满足u＜f的条件．
故答案为：（1）10；（2）同一高度；使像呈在光屏的中心；（3）倒立；缩小；实；照相机；远离；（4）a；投影仪；（5）小于10cm．

点评 此题考查了对凸透镜成像规律的理解，首先要熟练掌握凸透镜成像的规律，同时注意其应用．