7. 小明将凸透镜正对着太阳,在距离凸透镜 10 cm 的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为
10
cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,需要将凸透镜
远离
(选填“远离”或“靠近”)书本,凸透镜和书本的距离应满足的条件是
小于10 cm
。

解析:
【分析】
首先,将凸透镜正对太阳时,平行的太阳光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑,该光斑为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距,由此可确定焦距。其次,图中凸透镜成正立放大的虚像,属于放大镜的应用,需结合凸透镜成虚像的规律:当凸透镜成虚像时,物距在一倍焦距内,物距越大,虚像越大,据此判断凸透镜的移动方向和物距的条件。
【解析】
1. 测量焦距:平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上的点是焦点,焦点到光心的距离为焦距。将凸透镜正对太阳,在距离凸透镜10cm处得到最小最亮的光斑,因此该凸透镜的焦距为10cm。
2. 成像规律应用:图中凸透镜成正立、放大的虚像,属于放大镜的成像原理,此时物距满足u < f(10cm)。根据凸透镜成虚像的规律:当凸透镜成虚像时,物距在一倍焦距以内,物距越大,所成的虚像越大。因此要看到更大的正立的“国”字,需要增大物距,即凸透镜远离书本,此时凸透镜和书本的距离(物距)仍需小于焦距,也就是小于10cm。
【答案】
10;远离;小于10 cm
【知识点】
凸透镜焦距测量;凸透镜成像规律;放大镜成像
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量方法和凸透镜成像规律的应用,重点是掌握放大镜成虚像时物距与像大小的关系,属于基础题型,需熟练掌握成像规律的核心要点。
【难度系数】
0.7