Question

17．在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：
（1）测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为8.5cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上．
（3）点燃蜡烛，保持蜡烛、透镜的位置不变，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到烛焰清晰的像，出现这种情况的原因可能是蜡烛烛焰、透镜和光屏三者的中心不在同一高度、蜡烛位于焦点以内．（写两种即可）
（4）经过调节之后，在光屏上得到了一个清晰的倒立、缩小的像，则蜡烛到透镜的距离一定大于20cm，生活中的照相机就用到这一成像规律．当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像．

Answer 1

分析 （1）图示的是利用平行光聚焦法来测量凸透镜的焦距，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距，凸透镜成像的原理是光的折射．
（2）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（3）光屏上得不到烛焰像的情况有三种：①成的像是虚像，虚像是不会成在光屏上的；②成实像，但由于烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度上，虽然成的是实像，但光屏上显示不出来；③不成像，当物体位于焦点上，即u=f时，此时不成像，所以光屏上也得不到烛焰的像．
（4）根据告诉的物距和测定的焦距之间的关系，利用凸透镜成像的规律可确定成像的性质．

解答 解：（1）平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，该点就是凸透镜的焦点，焦点到透镜的距离叫焦距，所以该凸透镜的焦距为8.5cm．
（2）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．
（3）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整三者的中心在同一高度上，这样做的目的就是为了保证使烛焰的像能够成在光屏上，所以当调整光屏的位置始终光屏上没有像时，首先要想到这种可能．其次利用实像与虚像的区别，再考虑成的是虚像这种可能，此时蜡烛位于焦点以内．
（4）u＞2f，成倒立、缩小的实像，则蜡烛到透镜的距离一定大于20cm，该原理应用于照相机；当烛焰距凸透镜15cm时，2f＞u＞f，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立放大的实像，幻灯机就是利用这一原理制成的．
故答案为：（1）8.5；（2）同一高度；（3）蜡烛烛焰、透镜和光屏三者的中心不在同一高度；蜡烛位于焦点以内；（4）大于20；照相机；倒立；放大．

点评 此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了焦距的测量，实验装置的调节，同时考查了凸透镜成像规律及其应用．