Question

7．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有会聚作用，该凸透镜的焦距是11.0cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：蜡烛放在了凸透镜焦点以内．
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、放大的实像（填写像的性质）；投影仪（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

Answer 1

分析 （1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．
（2）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为：物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；物体在焦点上，不能成像．
（3）①凸透镜成像的规律及其应用之一：当2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．

解答 解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11.0厘米．
（2）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．也可能是烛焰凸透镜光屏三者中心严重不在同一高度，像无法成在光屏上，或使烛焰在焦点上，不能成像．
（3）凸透镜成像的规律及其应用之一：当2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，所以调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的．凸透镜成实像时，蜡烛远离透镜一段距离，物距增大，像距减小，所以光屏要靠近凸透镜．
故答案为：（1）会聚；11.0；（2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内；（3）放大；投影仪；靠近．

点评 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．