Question

16．小明同學(xué)用一個(gè)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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(huà)出）能得到清晰放大的燭焰實(shí)像，則蠟燭可能置于凸透鏡左邊a、b、c、d四點(diǎn)中的c點(diǎn)上，此成像特點(diǎn)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(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)能看到燭焰所成的像，原因可能是蠟燭放在一倍焦距以?xún)?nèi)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．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(xiàn)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(shí)，成倒立放大實(shí)像，應(yīng)用于投影儀與幻燈機(jī)；
（3）當(dāng)u＜f時(shí)，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(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)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(xiàn)上，點(diǎn)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(mǎn)足2f＞u＞f條件時(shí)，凸透鏡成倒立、放大、實(shí)像，所以蠟燭應(yīng)在c點(diǎn)上，應(yīng)用于投影儀和幻燈機(jī)；
（3）因?yàn)楫?dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)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?xún)?nèi)．

點(diǎn)評(píng) （1）陽(yáng)光聚焦法是測(cè)量凸透鏡焦距的常用方法．
（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，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．