Question

把凸透鏡正對太陽光，可在距凸透鏡10cm處得到一個最小最亮的光斑．點燃的蠟燭通過凸透鏡在光屏上成倒立放大的像，由此可以判斷蠟燭距離凸透鏡的距離應在（　　）

A．大于10cm

B．小于10cm

C．大于20cm

D．在10cm和20cm之間

Answer 1

分析：（1）根據凸透鏡的焦點和焦距的定義判斷凸透鏡焦距的大小．
（2）若物體在光屏上成一個倒立、放大的像，即表明該像是實像，且蠟燭在透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間，像成在凸透鏡的2倍焦距以外．

解答：解：（1）凸透鏡正對太陽光，此時平行光平行于主光軸，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．題目中最小最亮的點是凸透鏡的焦點，凸透鏡的焦距是10cm．
（2）點燃的蠟燭通過凸透鏡在光屏上成倒立放大的像，所以此時 的蠟燭應在1倍焦距和2倍焦距之間，像成在另一側的2倍焦距以外，故蠟燭到凸透鏡的距離大于10cm、小于20cm．
故選D．

點評：掌握凸透鏡成像的三種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，物像在凸透鏡的異側．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f，物像在凸透鏡的異側．
u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側．