Question

小磊在探究凸透鏡成像規律時，將A凸透鏡固定在光具座上35cm刻線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上5cm刻線處，移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖甲所示，由A凸透鏡成像中物距和像距的變化關系畫出圖象如圖乙所示；接著他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換為凸透鏡B并保持位置不變，移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖丙所示．

（1）請根據上述實驗現象和凸透鏡成像規律判斷：凸透鏡A的焦距是______cm，凸透鏡A的焦距______凸透鏡B的焦距．（選填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）圖丙所示的實驗現象可以說明______的成像特點（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）；如果將蠟燭移到光具座上25cm刻線處，燭焰的像是放大、______的虛像．

Answer 1

【答案】分析：（1）①要解決此題，根據凸透鏡成像的規律之一．物距等于二倍焦距成倒立等大實像．然后通過圖象分析出該凸透鏡的焦距．
②根據物距和凸透鏡的焦距關系，求出兩個凸透鏡的焦距，比較焦距大小．
（2）根據凸透鏡成像的三種情況和應用解答此題．
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．
解答：解：（1）由圖知，當物距為20cm時，像距也為20cm，根據凸透鏡成像的規律，物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，此時像距與物距相等．所以2f=20cm，則f=10cm．
故答案為：10．
（2）甲圖，凸透鏡成倒立、縮小的實像，u=35cm-5cm=30cm，30cm＞2f，所以，15cm＞f_A．
乙圖，凸透鏡成倒立、放大的實像，u=35cm-5cm=30cm，2f＞30cm＞f，所以，30cm＞f_B＞15cm．
所以，f_A＜f_B．
故答案為：小于．
（2）凸透鏡位于50cm刻線處，蠟燭在30cm刻度線處，物距為50cm-30cm=20cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機．
如果將蠟燭移到光具座上25cm刻線處，則u=10cm，因為30cm＞f_B＞15cm．所以此時u＜f，由凸透鏡成像規律可知，燭焰的像是放大、正立的虛像．
故答案為：幻燈機；正立．
點評：凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題的重要依據，一定要掌握．本題一定要注意35cm刻度處，不要理解成物距是35cm．