Question

10．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点，如图甲所示，则凸透镜的焦距为10.0cm，调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度；
（2）如图乙所示，烛焰在光屏上成倒立、缩小（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的照相机（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理；在图乙中，若将
蜡烛远离凸透镜方向移动，则应将光屏靠近（选填“远离”或“靠近”）凸透镜移动，才能再次在光屏上成清晰的像．
（3）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向上（填上或下）移动．

Answer 1

分析 （1）通过图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．实验前要调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度；
（2）根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；
（3）通过凸透镜光心的光线传播方向不变．

解答 解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；
实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央；
（2）凸透镜的焦距是10.0cm，烛焰放在距凸透镜30cm处时，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；照相机是利用这一成像规律工作的；
将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，物距增大，像距要减小，所以光屏靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像；
（3）蜡烛不断燃烧，烛焰不断降低，过光心的光线不改变方向，像的位置向上移动．
故答案为：（1）10.0；同一高度；（2）缩小；照相机；靠近；（3）上．

点评 了解焦距的概念和实验的调节要求．掌握凸透镜成像的三种情况和应用的凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握：u＞2f，成倒立、缩小的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像．