Question

16．小明同學(xué)用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律．

（1）如圖甲可知，該凸透鏡的焦距是15cm．實驗時，應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡的光心、光屏的中心大致在同一高度，這樣做得目的是使像成在光屏的中央位置．
（2）如圖乙所示，若在光屏上（光屏未畫出）能得到清晰放大的燭焰實像，則蠟燭可能置于凸透鏡左邊a、b、c、d四點中的c點上，此成像特點在生活中的應(yīng)用有投影儀．（舉一例即可）
（3）小明依次將凸透鏡、蠟燭、光屏放置在光具座上，按（1）的要求調(diào)整好三者中心的位置．，但無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像，原因可能是蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦點和焦距的定義進(jìn)行判斷．探究凸透鏡成像的實驗時，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．
（2）凸透鏡成像中：2f＞u＞f時，成倒立放大實像，應(yīng)用于投影儀與幻燈機；
（3）當(dāng)u＜f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像．

解答 解：（1）如圖，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，這點是凸透鏡的焦點，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是60cm-45cm=15cm；凸透鏡、蠟燭、光屏放在一條直線上，點燃蠟燭調(diào)整燭焰和光屏，使它們的中心位于凸透鏡主光軸上，三者的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）滿足2f＞u＞f條件時，凸透鏡成倒立、放大、實像，所以蠟燭應(yīng)在c點上，應(yīng)用于投影儀和幻燈機；
（3）因為當(dāng)u＜f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．
故答案為：（1）15；使像成在光屏的中央位置；（2）c；投影儀；（3）蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)．

點評 （1）陽光聚焦法是測量凸透鏡焦距的常用方法．
（2）凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小，在凸透鏡成像習(xí)題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．