Question

14．在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：

（1）如圖a所示，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．由圖可知，凸透鏡的焦距是10cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：蠟燭放在了凸透鏡的焦點以內或焦點處．
（3）調整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖b），在凸透鏡另一側前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、放大的實像；投影儀（填光學儀器）就是利用這一成像規律工作．

Answer 1

分析 （1）根據凸透鏡的焦點和焦距的定義進行判斷．
（2）若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．

解答 解：（1）凸透鏡正對太陽光，太陽光平行于主光軸，經凸透鏡折射后會聚在主光軸上最小、最亮的點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和凸透鏡光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）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．
若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）把燭焰放在距凸透鏡16cm處時，凸透鏡的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
故答案為：（1）10；（2）蠟燭放在了凸透鏡的焦點以內或焦點處；（3）倒立；放大；投影儀．

點評 本題考查了凸透鏡的焦點、焦距和凸透鏡成像的情況和應用．同時考查了實驗中常出現的一種情況，即光屏上沒有像，知道這可能是成虛像，或不能成像或光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度．