Question

在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：

（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1所示．由圖1可知，凸透鏡對光線具有______作用，該凸透鏡的焦距是______cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：______．
（3）在做“探究凸透鏡成像規律”實驗的過程中，已知主光軸上有a、b、c、d、e五個點，如圖2所示．F點和2F點分別是凸透鏡的焦點和二倍焦距點．在a、b、c、d、e這五個點中：①把燭焰放在______點上，可以成正立、放大的虛像；②把燭焰放在______點上，光屏上所成的像最小；③把燭焰放在______點上，光屏上所成的像最大．

Answer 1

解：（1）由圖知，凸透鏡對光線有會聚作用．最小、最亮的光斑即為凸透鏡的焦點，所以焦距f=51cm-40cm=11cm．
（2）光屏上都不能成像，可能是因為物距小于焦距，此時成虛像；可能是物距等于焦距，此時不成像；可能是物距略大于焦距，此時像距非常遠或蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度．
（3）①u＜f，成正立、放大的虛像，所以燭焰放在e點．
②當燭焰放在a和b點，此時u＞2f，都成倒立、縮小的實像，因為當凸透鏡成實像時，滿足“物近像遠像變大”但把燭焰放在a點上，物距最大，則所成的像最小．
③當燭焰放在c和d點上，2f＞u＞f，都成倒立、放大的實像．
因為當凸透鏡成實像時，滿足“物近像遠像變大”所以把燭焰放在d點上，物距最小，則光屏上所成的像最大．
故答案為：（1）會聚、11；（2）蠟燭在一倍焦距內或蠟燭在一倍焦距處；（3）①e；②a；③d．
分析：（1）凸透鏡對光線有會聚作用．根據焦距的概念得出焦距的大小．
（2）光屏上找不到像時，可能是成虛像，也可能是像距十分遠，也可能是不成像或蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度．
（3）根據凸透鏡成像規律進行填寫：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
u＜f，成正立、放大的虛像．當凸透鏡成實像時，滿足“物近像遠像變大”
點評：①燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，燭焰的像才能呈現在光屏的中央位置，這是光屏上不能接到像，或像沒有呈現在光屏中央，首先要考慮的問題．
②此題主要考查了凸透鏡成像的規律及應用，要熟練掌握規律的內容，并能夠做到靈活運用．