Question

小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验．

（1）他发现所用凸透镜没有标明焦距，要测出焦距，他应该让太阳光______照射在凸透镜上，在凸透镜的另一侧距凸透镜光心10cm处得到一个一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是______cm．
（2）他将点燃的蜡烛、凸透镜固定在光具座上，其实验装置如图1所示，若要在光屏上得到烛焰完整清晰的像，需要做的调整是______，并将光屏向______移动（填“左”或“右”），请你详尽地描述这个像的性质______
（3）如图2所示，a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点．
①把烛焰放在______点，屏上出现的像最大．
②把烛焰放在______点属于照相机原理．
③如果把烛焰从a点移至d点，像到凸透镜的距离______，像的大小______．（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer

（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的一点是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，根据凸透镜对光线的会聚作用以及焦距的定义，便可测出凸透镜的焦距．
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上；根据凸透镜成像规律：f＜u＜2f，成的是倒立、放大的实像，v＞2f，据此可以得出答案；
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像．应用是放大镜．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．应用是投影仪或幻灯机，
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．应用是照相机．
当凸透镜成实像时，满足“物近像远像变大”．
【解析】
（1）为了让太阳光平行于主光轴，应该让太阳光垂直照射在凸透镜上；焦点到光心的距离为焦距，所以该凸透镜的焦距f=10cm；
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．如图所示，光屏有些高了，所以需要做调整的是光屏；
此时蜡烛距离凸透镜u=40cm-22cm=18cm，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像成在二倍焦距以外，所以凸透镜应该向右移动；
（3）①当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，根据“物近像远像变大”的原理可知，离凸透镜越近所成的像越大，所以选d点；
②把烛焰放在a、b点，此时物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律工作的；
③把烛焰从a点移动到d点的过程中，物距减小，当凸透镜成实像时，根据“物近像远像变大”可知，像到凸透镜的距离变大，像的大小逐渐变大．
故答案为：（1）垂直；10；（2）光屏；右；倒立、放大的实像；（3）①d；②ab；③变大；变大．