Question

19．某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，如图所示．首先将烛焰、透镜、光屏放置在光具座上，并将三者的中心调节在同一高度．

（1）该同学把这块凸透镜正对着太阳光，在离地面大约15厘米处出现了一个亮点，由此判断此凸透镜的焦距为15厘米；
（2）若保持蜡烛的位置不变，将透镜调至A点时，移动光屏，光屏上出现了清晰的像，那么成的一定是倒立缩小的实像；
（3）仍保持蜡烛、光屏的位置不变，将透镜调至B点时，若光屏上再一次出现了一个像，那么该像肯定是倒立放大的实像．
（4）如果该同学继续移动透镜并调至C点时，成像情况为正立放大虚像．

Answer 1

分析 在做“研究凸透镜成像规律”的实验，为使像成在光屏中央，烛焰、凸透镜的光心及光屏的中心必须在同一高度上．
（1）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断；
（2）凸透镜成像规律：物距大于2f，成倒立缩小实像，像距处于f和2f之间；
（3）物距处于f和2f之间，成倒立放大的实像，像距大于2f；
（4）物距小于f，成正立放大虚像．

解答 解：在做“研究凸透镜成像规律”的实验，首先将烛焰、透镜、光屏放置在光具座上，为使像成在光屏中央，烛焰、凸透镜的光心及光屏的中心必须在同一高度上．
（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，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，该同学把这块凸透镜正对着太阳光，在离地面大约15厘米处出现了一个亮点，该亮点就为焦点，所以凸透镜的焦距是15cm；
（2）若保持蜡烛的位置不变，将透镜调至A点时，此时物距u=40cm，u＞2f，移动光屏，光屏上出现倒立缩小的实像；
（3）仍保持蜡烛、光屏的位置不变，将透镜调至B点时，此时物距u=20cm，f＜u＜2f，移动光屏，光屏上出现倒立放大的实像；
（4）如果该同学继续移动透镜并调至C点时，此时物距u=10cm，u＜f，成正立放大虚像．
故答案为：光具座；同一高度；（1）15；（2）倒立缩小的实；（3）倒立放大的实像；（4）正立放大虚像．

点评 本题主要探究的是凸透镜成像的规律的实验，关键是能够根据题意确定凸透镜的焦距，并能熟练掌握凸透镜成像规律且能灵活应用．