Question

13．在探究凸透镜成像规律的实验中，小明进行了如下操作，请根据小明的操作回答相关的问题：
（1）实验前，小明将所用凸透镜正对着太阳，调整凸透镜的位置，当在地面上得到一个最小最亮的光斑时，测得该光斑到镜面中心的距离为10cm．此操作是为了测量凸透镜的焦距．
（2）实验开始时，小明依次在光具座上放上蜡烛、凸透镜和光屏，并调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，此操作的目的是使像能呈现在光屏的中央．
（3）接着，小明把凸透镜、蜡烛如图所示位置，通过移动光屏，在光屏上得到清晰的倒立的、缩小（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．
（4）若保持凸透镜位置不变，使蜡烛向靠近凸透镜的方向移动5cm，若想光屏上能呈现清晰的像，小明应向右（选填“向左”或“向右”）移动光屏，此时光屏上的像的大小将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）若将蜡烛继续向靠近凸透镜的方向移动，最后小明发现不管如何移动光屏，光屏上都不能出现清晰的像，原因是此时物距小于焦距，凸透镜所成的像是虚像，生活中应用此成像原理的是放大镜（选填“照相机”、“幻灯机”、“放大镜”）．

Answer 1

分析 （1）要掌握利用太阳光简单测量焦距的方法．使凸透镜正对着太阳光，找到焦点，测量焦点到凸透镜的距离，即为焦距．
（2）做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间．使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于测出物距和像距．
（3）（4）（5）凸透镜成像的规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．照相机、摄像机就是根据这个原理制成的；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的；当u＜f时，成正立、放大的虚像．放大镜就是根据这个原理制成的；凸透镜成实像时：物近像远像变大．

解答 解：
（1）将所用凸透镜正对着太阳，调整凸透镜的位置，在地面上得到一个最小最亮的光斑，即焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．此操作是测量凸透镜的焦距，f=10cm；
（2）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央．
（3）焦距f=10cm，由图知，物距u=50cm-20cm=30cm，大于2f，所以此时成倒立、缩小的实像．
（4）若保持凸透镜位置不变，使蜡烛向靠近凸透镜的方向移动5cm，物距变小，像距变大，应该向右调整光屏的位置，得到的清晰像，此时像变大．
（5）若将蜡烛继续向靠近凸透镜的方向移动，当物距小于焦距，凸透镜所成的像是虚像，生活中应用此成像原理的是放大镜．
故答案为：
（1）焦距；（2）同一高度；（3）缩小；（4）向右；变大；（5）虚像；放大镜．

点评 凸透镜成像实验中，做好准备工作也是非常重要的，注意凸透镜、光屏、蜡烛的摆放顺序及高度的调节，本题考查学生动手操作实验的能力，在作实验时，必须将实验的注意事项弄清并注意这些细节问题．