Question

2．如圖所示，凸透鏡正對著太陽光，來回移動另一側(cè)的紙片，得到最小、最亮的光斑時，紙片距離凸透鏡中心10cm，則此凸透鏡的焦距是10cm；接著將紙片遠(yuǎn)離凸透鏡移動，紙片上的光斑變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），紙片上光斑與凸透鏡的鏡面大小相同時，紙片距離凸透鏡的中心是20cm．

Answer 1

分析 解答此題從以下知識點(diǎn)入手：
①太陽光相當(dāng)于平行光，利用凸透鏡正對著太陽光，移動凸透鏡，直到地面上會聚成的最小、最亮的點(diǎn)，這個點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到透鏡光心的距離為焦距，用焦距為10cm的凸透鏡正對太陽光，其下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑，當(dāng)光斑到凸透鏡的距離為12cm時，此時距離大于焦距．故此時光斑比焦點(diǎn)的光斑要大，亮度不如焦點(diǎn)時的亮度．
②紙片上光斑與凸透鏡的鏡面大小相同時，作圖解答．

解答 解：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(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距．
故讓一透鏡正對太陽光，用一張白紙在它的另一側(cè)前后移動，直到紙上的光斑變得最小、最亮，這個點(diǎn)叫做透鏡的焦點(diǎn)；
因為焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離為10cm，則該透鏡的焦距為10cm．因為凸透鏡會聚在焦點(diǎn)的光最亮、最小，所以若凸透鏡遠(yuǎn)離白紙，則光斑將一直變大，亮度會越來越暗；
凸透鏡正對太陽光，光線平行于主光軸，會聚成焦點(diǎn)F，光線到焦點(diǎn)F，不會停止，繼續(xù)傳播，形成和凸透鏡口徑相同的光斑．如圖所示：
凸透鏡到光斑的距離是L=10cm，所以紙片距離凸透鏡的中心為2L=20cm．

故答案為：10；變大；20．

點(diǎn)評 平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光線到達(dá)焦點(diǎn)后不會停止，繼續(xù)傳播．