Question

13．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律．
（1）如图所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变凸透镜与光屏间的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，可测得该凸透镜的焦距是10.0cm；
（2）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后，无论怎样移动光屏，都不能得到烛焰的像，原因可能是蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或蜡烛放在了凸透镜焦点处等）；
（3）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应将光屏向上移动；
（4）小明将实验器材进行了调整，实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离为16cm时，在光屏上可得到一个清晰的放大（选填“放大”、“等大”或“缩小”）倒立的实像，生活中常用的投影仪（或幻灯机）就是利用这个原理制成的．

Answer 1

分析 （1）掌握焦点、焦距的概念，知道焦距是焦点到凸透镜之间的距离，从图中可以读出焦距的大小．
（2）能对实验中出现的问题做出分析．当光屏上不能出现像时，可能是因为蜡烛、凸透镜和光屏的中心不在同一高度；可能物体在焦点之内，此时不能成实像；也可能时光屏与凸透镜之间的范围太小而造成的．
（3）根据凸透镜成倒立实像的特点，物体向下移动，则像向上移动；
（4）根据凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪进行解答．

解答 解：（1）将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变凸透镜与光屏间的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，这个光斑所在的点就是凸透镜的焦点；由图可知，该凸透镜的焦距是10.0cm；
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，所以想能够成在光屏的中央，而光屏上不能得到清晰的像，可能是因为蜡烛放在了凸透镜焦点以内，或蜡烛放在了凸透镜焦点处等．
（3）凸透镜成倒立的实像，蜡烛变短，相对于凸透镜向下移动，所以其像向上移动，要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏的向上移动；
（4）当蜡烛与凸透镜的距离为16cm时，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
故答案为：（1）最小最亮；10.0； （2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或蜡烛放在了凸透镜焦点处等）；（3）上； （4）放大； 投影仪（或幻灯机）．

点评 此题主要考查了粗略测量凸透镜焦距的方法，关键是掌握焦点和焦距的概念．同时考查了实验过程中经常出现的问题以及成像规律的应用等，有一定综合性．