Question

16．小鲁同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律．

①由图1可知，凸透镜的焦距是15.0cm，实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度．
②如图2所示，若研究照相机原理，则蜡烛可置于透镜左边a、b、c、d四点中的a点上．若研究放大镜原理，则蜡烛可置于四点中的d点上．若研究投影仪原理，则蜡烛可置于四点中的c点上．

Answer 1

分析 ①平行光经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点叫焦点，焦点与透镜光心的距离叫焦距；为使像呈现在光屏的中央，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
②凸透镜成像的三种情况和应用：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；
u=2f，成倒立、等大的实像，一般用来求凸透镜的焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；

解答 解：①根据焦距的定义知，未知的凸透镜的焦距为60.0cm-45.0cm=15.0cm；实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
②根据照相机工作原理，u＞2f，成倒立、缩小的实像，蜡烛可置于透镜左边a、b、c、d四点中的a点上；
根据放大镜的工作原理，u＜f，成正立、放大的虚像，则蜡烛可置于四点中的 d 点上；
根据投影仪工作原理，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，若研究投影仪原理，则蜡烛可置于四点中的 c点上．
故答案为：（1）15.0；同一高度；
（2）a；  d； c．

点评 本题考查凸透镜焦距测量方法、器材的调试及成像的规律及应用，属于中等难度的题目．