Question

16．某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成象规律”的实验，装置如图甲所示．

（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向上（填“上”或“下”）调节．
（2）实验过程中，该同学作出了像距V和物距U的关系图象，根据如图乙所示的图象，可以判断该凸透镜的焦距是10cm．
（3）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）凸透镜成像时，u=v=2f，在图象上找到u=v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距．
（3）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，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）据图可知，由于烛焰太短而导致在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向上调节，或将凸透镜向下移动．
（2）由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等．所以2f=20cm，则f=10cm．
（3）当烛焰距凸透镜35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机．
故答案为：（1）上；（2）10；（3）缩小；照相机．

点评 凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．