Question

【題目】小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規律．

（1）測焦距：如圖甲所示，讓一束平行光正對著凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上得到一個最小、最亮的光屏，由此可得出該凸透鏡的焦距為 cm．

（2）如乙圖所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者重心調到同一高度，當蠟燭距凸透鏡的距離為35cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰倒立、 （選填“放大”或“縮小”）的實像；若對換蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能得到一個清晰的像，據此原理，人們制成的光學儀器是 ．

（3）如乙圖所示，把凸透鏡換成焦距為40cm的，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，移動光屏，在光屏上 （選填“能”或“不能”）得到一個清晰的像，原因是 ．

Answer 1

【答案】（1）10；（2）縮小；投影儀；（3）不能；物距小于焦距．

【解析】

試題分析：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距．

（2）物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實像；物距小于像距，凸透鏡成倒立縮放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據這個原理制成的．

（3）根據物距小于焦距成正立放大虛像，進行分析．

解：

（1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，由圖1可知：焦點到光心的距離是25.0cm﹣15.0cm=10.0cm，所以凸透鏡的焦距是10.0cm．

（2）蠟燭距凸透鏡的距離為35cm，則物距大于2f，則可在光屏上得到倒立縮小的實像，此時像距處于f和2f之間；

若對換蠟燭和光屏的位置，則物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，幻燈機或投影儀都是根據這個原理制成的；

（3）把凸透鏡換成焦距為40cm的，物距為35cm，小于1倍焦距，此時凸透鏡成正立、放大的虛像，所以在光屏上得不到蠟燭的像．

故答案為：（1）10；（2）縮小；投影儀；（3）不能；物距小于焦距．