Question

小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。

(1)为测量凸透镜焦距，如图甲所示，他让一束平行光正对射向该透镜，需调节光屏位置直到在屏上得到一个__________的光斑，该透镜的焦距f＝________cm；

(2)将点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏，使烛焰在屏上成清晰的像。观察实像的_______和倒正，测出物距和_____。此时的成像情况与生活中的______成像原理相同；

(3)保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你观察到的现象是光屏上成__________________的像；

(4)实验过程中，同学们遇到了不少困难，请你帮忙找原因或提出建议：

①随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像如图丙所示，要想使像成在光屏的中央，你的调整方法是：把光屏向____调节（选填“上”或“下”）； 

②当把蜡烛移到光具座45cm刻度线处时，无论怎样移动光屏，光屏上都找不到清晰的像，原因是_____________；

③当把蜡烛移到38cm刻度线处时，无论怎样移动光屏，光屏上也都找不到清晰的像，原因可能是_______________________________；

④实验中发现，光屏上虽然找到了清晰的像，但亮度太暗，为增大像的亮度。最简单的办法是使室内环境变得___（选填“亮一些”或“暗一些”）。

Answer

最小最亮 10.0 大小 像距 照相机 倒立放大 上 物距小于焦距（或物体在焦点以内） 像距太长（或光具座太短） 暗一些

【解析】

(1)[1][2]让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，这点是凸透镜的焦点，由图甲可知，焦点到光心的距离是

60.0cm-50.0cm=10.0cm

所以凸透镜的焦距是10.0cm。

(2)[3][4][5]将点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏，使烛焰在屏上成清晰的像，在实验的过程中，需要观察实像的大小和倒正，测出物距和像距，然后判断物距、像距与焦距和二倍焦距的关系；此时物距大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，与生活中的照相机成像原理相同。

(3)[6]由图乙可知，此时的物距大于像距，保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，由光路的可逆性可知，像距大于物距，则能在光屏上成倒立、放大的实像。

(4)①[7]由图丙可知，像成在了光屏的上方，要想使像成在光屏的中央，可以把光屏向上调节(像相对于光屏向下移动)。
②[8]当把蜡烛移到光具座45cm刻度线处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上的。

③[9]当把蜡烛移到38cm刻度线处时，此时的物距为12cm，物距接近焦距，像距会远远大于二倍焦距，像成在了光具座以外，所以无论怎样移动光屏，光屏上也都找不到清晰的像。

④[10]像的亮度太暗，实验中可以通过使室内环境变得暗一些的方法为来增大像的亮度。