Question

【題目】如圖所示，凸透鏡正對著太陽光，來回移動另一側的紙片，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cm；接著將紙片遠離凸透鏡移動，紙片上的光斑（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cm．

Answer 1

【答案】10；變大；20
【解析】平行于主光軸的光線經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前后移動，直到紙上的光斑變得最小、最亮，這個點叫做透鏡的焦點；

因為焦點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的光最亮、最小，所以若凸透鏡遠離白紙，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F，光線到焦點F，不會停止，繼續傳播，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．

所以答案是：10；變大；20.

【考點精析】掌握主光軸、光心、焦點和焦距是解答本題的根本，需要知道透鏡的兩個鏡面所在球心的連線叫主軸，焦點到光心的距離叫焦距，焦距越短折光能力越強．