Question

如圖所示，一束平行于凸透鏡的主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個(gè)最小、最亮的光斑．
（1）由圖可知，凸透鏡對光線具有______作用，該凸透鏡的焦距是______cm．
（2）用此凸透鏡研究“凸透鏡成像規(guī)律”．實(shí)驗(yàn)中將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整______．
（3）調(diào)整后，把蠟燭放在距透鏡15cm處，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏?xí)�在光屏上得到一個(gè)倒立______的______像．______就是利用這一成像的規(guī)律工作的．
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，由于蠟燭燃燒變短，使?fàn)T焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只調(diào)凸透鏡，應(yīng)將凸透鏡向______調(diào)．調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡______（選填“主光軸的上方”、“主光軸的下方”或“主光軸上”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用．
根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．
（4）蠟燭燃燒，燭焰向下移動(dòng)，光屏位置不變，要使像成在光屏中央位置，根據(jù)光線過光心不改變方向，凸透鏡中心在燭焰中心和光屏中心連接上，可以判斷凸透鏡的移動(dòng)方向，同時(shí)也可以判斷燭焰中心在主光軸的方位．
解答：解：（1）凸透鏡對光線有會聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是f=41cm=30cm=11cm．
（2）燭焰、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（3）凸透鏡的焦距是11cm，把蠟燭放在距透鏡15cm處，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)．
（4）由于蠟燭燃燒變短，根據(jù)光線過光心不改變方向，像向光屏的上方移動(dòng)，要使像成在光屏的中央位置，凸透鏡向下移動(dòng)．由于凸透鏡中心在燭焰中心和光屏中心連接上，所以調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡主光軸的下方．如圖．

故答案為：（1）會聚；11；（2）燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度；（3）實(shí)；幻燈機(jī)；（4）下；主光軸的下方．
點(diǎn)評：凸透鏡的主光軸永遠(yuǎn)隨著凸透鏡的上下移動(dòng)而移動(dòng)，對于燭焰在凸透鏡主光軸的哪個(gè)位置，畫圖說明很容易理解．