朱延颖 李爱华

要点提炼

1.确定所选凸透镜的焦距：根据已学知识，将凸透镜正对太阳光，测出最小、最亮的光斑与透镜的距离，即为焦距。学完凸透镜成像规律的内容后，我们也可以用以下几种方法确定焦距：（1）找到一个倒立、等大的实像，此时的物距等于两倍焦距，将此时的物距除以2即可得焦距；（2）不成像时，物距恰好等于焦距；（3）当物距远大于十倍焦距时，像距约等于焦距。

2.实验目的：使像成在光屏的中央。如图1，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。

3.实验操作：实验时，可以先调整物距，观察像的大小、正倒情况，多次实验，获得普遍规律。也可以结合凸透镜的三条特殊光线，作出像的位置。

4.注意事项：

（1）一段时间后，所成像在光屏的上方，是因为蜡烛燃烧变短，烛焰的中心不在凸透镜的主光轴上，可以向上移动蜡烛或光屏，向下移动凸透镜。

（2）在光屏上无法找到像的原因：①可能是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一水平高度；②蜡烛放在了焦点上；③蜡烛放在了凸透镜焦距以内；④光具座的长度小于凸透镜的四倍焦距；⑤蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移动到该位置。

（3）用不透明板遮住凸透镜的一半，在光屏上所成的像依然是完整的，但由于穿透的光线变少，像会变暗。

5. 拓展延伸：探究凸透镜成像规律时，改变蜡烛的位置，像的位置随之改变。此时在光屏上得到清晰的像的方法如下。

（1）将蜡烛远离凸透镜，利用“物远像近像变小”规律，将光屏靠近凸透镜，或者可以在蜡烛与凸透镜之间再放一个凸透镜，使像往前移；将蜡烛靠近凸透镜，利用“物近像远像变大”规律，将光屏远离凸透镜，也可以在蜡烛与凸透镜之间放一个凹透镜，使像往后移。

（2）将蜡烛和光屏交换位置，依然可以得到清晰的像，但像的大小发生改变，利用的是光路可逆。

探究应用

例 （2022·江西） 物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。

【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等。

【进行实验与收集证据】（1）测焦距：如图2所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有_________作用，该凸透镜的焦距为_________cm。

（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节。如下图所示是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是_________（填写字母序号）装置，理由是____________________________________，使像清晰地呈現在光屏的中央。

（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①_________； ②_________。

【拓展】（4）在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像_________（选填“更大”“更小”或“更亮”）。

答案：（1）会聚5（2） D烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度（3）①虚或实②倒立或正立更亮