Question

12．小祥同学进行探究凸透镜成像规律实验：
（1）首先利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示．他让凸透镜正对阳光，在纸片上的光斑并不是最小时，测出了光斑到凸透镜中心的距离L．那么，凸透镜的实际焦距可能大于或小于（选填“一定大于”、“一定小于”或“可能大于或小于”）L．
（2）小祥仔细调节纸片的距离，当纸片上的光斑最小、最亮时测得该凸透镜的焦距为f=10cm．接着他将烛焰、凸透镜和光屏依次放在桌面上，并调节它们的中心在同一直线上，且大致在同一高度，这样做的目的是使像呈在光屏中央．
（3）小祥将烛焰移到距离凸透镜25cm处，移动光屏，光屏上成一个倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个成像规律制成的．
（4）小祥在实验的过程中，发现光屏上有一个清晰的像时，从旁边同学处拿来一个焦距为5cm的凸透镜，直接替换自己的凸透镜，而没有改变烛焰的位置，发现光屏上烛焰的像模糊了，他将光屏向该凸透镜移近一些距离后，光屏上又出现烛焰清晰的像了，于是他又得出了：当物距相同时，焦距越小，像距越小的一个新的结论．

Answer 1

分析 （1）太阳光可看做是平行光，平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点，若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离，则在光屏上形成的光斑都不是最小的．
（2）实验中为使像能成在光屏的中央，应调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（3）物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机根据这个原理制成；
（4）根据物近像远像变大的特点进行分析．

解答 解：（1）只有当光斑最小、最亮时，才是焦点，而光屏上形成的点不一定是最小的光斑，因此在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小．因此当测量的距离为L时，焦距可能大于L，也可能小于L．
（2）实验中应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一直线上，且大致在同一高度，这样做是为了使烛焰的像能成在光屏的中央．
（3）烛焰距离凸透镜25cm，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据这个成像规律制成的．
（4）将焦距为10cm的透镜换为5cm的，相当于增大了物距，像距会减小，则可得出当物距相同时，焦距越小，像距越小的结论．
故答案为：（1）可能大于或小于；（2）同一高度；使像呈在光屏中央；（3）缩小；照相机；（4）越小．

点评 凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，同时考查的使用探究实验、得出结论的能力，是一道实验探究题，一定要熟练掌握．