Question

19．小明用一個凸透鏡及相關(guān)器材，探究凸透鏡的成像規(guī)律．
（1）一束平行光射向凸透鏡，光屏上得到一個最亮的光斑如圖1所示．則該凸透鏡的焦距為10.0cm；

（2）小明把蠟燭、凸透鏡及光屏放在光具座上（如圖2所示），要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將凸透鏡向下（選填一項：“上”、“下”、
“左”或“右”）

實驗序號	物距u/cm	像的性質(zhì)
1
2	25	倒立、縮小的實像
3	20	倒立、等大的實像
4	15	倒立、放大的實像
5	5

調(diào)整；
小明利用器材一共完成了5次實驗，在實驗序號5中，他漏寫了像的性質(zhì)．在第5次的實驗中，像的性質(zhì)是正立、放大的虛像．
（4）表格的5次實驗中，實驗序號2中像的性質(zhì)，照相機就是利用這一成像規(guī)律工作的．（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）

Answer 1

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；
題目中的操作方法是一種測量凸透鏡焦距的方法：平行光聚焦法，亮點為焦點，焦點到光心的距離為就焦距．由此可以確定其焦距是多少．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．
（3）物體在焦點以內(nèi)時，不能成實像，只能成正立、放大的虛像，此時像物同側(cè)．
（4）已知凸透鏡的焦距和燭焰到凸透鏡的距離，可以判定成像的性質(zhì)；具體的應(yīng)用根據(jù)成像特點確定．

解答 解：
（1）平行光線通過凸透鏡后相交于一點，即凸透鏡的焦點，焦距指的是焦點到光心的距離．由此可知該凸透鏡的焦距：f=25.0cm-15.0cm=10.0cm；
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．由于凸透鏡的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)節(jié)．
（3）當(dāng)物距u=5cm＜f時，物體通過凸透鏡成放大的虛像；
（4）因為物距u=20cm＞2f，所以物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實像；成倒立、縮小、實像這一特點的應(yīng)用是照相機．
故答案為：（1）10.0；（2）下；（3）正立、放大的虛像；（4）照相機．

點評 粗測凸透鏡焦距的方法：讓太陽光經(jīng)凸透鏡會聚成最小最亮的光斑，用刻度尺測出亮斑到凸透鏡的距離即為焦距．
當(dāng)u＞2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像，應(yīng)用是照相機；當(dāng)u=2f時，凸透鏡成倒立等大的實像，應(yīng)用是測焦距；當(dāng)f＜u＜2f時，凸透鏡成倒立放大的實像，應(yīng)用是投影儀；當(dāng)u=f時，不成像；當(dāng)u＜f 時，成正立放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡．