Question

小夢同學用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭和光屏做“探究凸透鏡成像規律”的實驗．
（1）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（如圖甲），然后將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后（如圖乙），此時光屏上得到了一個清晰的像，為了使像能成在光屏的中央，她應把蠟燭向

 

調（填“上”、“下”）．
（2）調整后，把蠟燭放在距凸透鏡16cm處時，在凸透鏡另一側前后移動光屏，會在光屏上得到一個清晰的像，利用這一性質可制成

 

．
（3）實驗中，她們不用蠟燭，而用發光二極管代替蠟燭進行實驗，你認為其好處是

 

．

Answer 1

分析：（1）光線過光心不改變方向，根據這個特點，判斷蠟燭射出的光線經凸透鏡的光心不改變方向，判斷如何調節蠟燭、凸透鏡、光屏．
（2）由圖甲得出凸透鏡的焦距，再根據凸透鏡成像的規律，知道當物距在一倍焦距和二倍焦距之間時，成倒立、放大的實像，幻燈機利用此原理制成的．
（3）蠟燭在進行一段時間之后會變短，要調節蠟燭的高度，用幾個發光二極管做成“F”字樣的發光體進行實驗，光源比較穩定，便于進行實驗．

解答：解：（1）蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點燃蠟燭后，發現在光屏的上方出現了清晰的像，根據光線過光心不改變方向，所以蠟燭應向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動．
（2）由圖甲可以知道，此時光屏到凸透鏡的距離就是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距為41cm-30cm=11cm，把蠟燭放在距凸透鏡16cm處時，此時蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，光屏上得到的是一個倒立、放大的實像，利用此原理制成的是幻燈機；
（3）發光二極管做成光源代替蠟燭，其大小不變，光源比較穩定，實驗時便于操作．
故答案為：（1）上；（2）幻燈機；（3）光源穩定，便于進行實驗．

點評：此題是探究凸透鏡成像的實驗．在此實驗前，首先要調整燭焰、凸透鏡、光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度處，這樣可以使像成在光屏的中央．同時考查了凸透鏡成像的規律及應用，一定要掌握凸透鏡成像特點與物距之間的關系．