Question

14．某同学做凸透镜成像的实验时，将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方，当它向透镜移动时，其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度，则下列说法正确的是（　　）

• A． 蜡烛距离凸透镜10cm时，一定不能成像
• B． 蜡烛距离凸透镜15cm时，一定成放大的虚像
• C． 蜡烛距离凸透镜30cm时，一定成放大的实像
• D． 蜡烛距离凸透镜40cm时，一定成缩小的实像

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像时，当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，物体移动速度大于像的移动速度；当物体在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间时，物体移动速度小于像的移动速度；根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的焦距取值范围；
（2）根据凸透镜成像的规律，判断蜡烛距离凸透镜的距离，以及凸透镜成像的特点：
①u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；
②2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
③u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．

解答 解：蜡烛放在距离透镜20cm的地方，当它向透镜移动时，其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度，说明蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，所以2f＞20cm＞f，所以20cm＞f＞10cm．
A、当蜡烛距离凸透镜10cm时，U＜f，成倒正立、放大的虚像．故A错误；
B、蜡烛距离凸透镜15cm时，物距可能在2倍焦距和2倍焦距之间，那么成倒立放大的实像，也可能在1倍焦距以内，那么成正立放大的虚像，也可能在焦点上，则不成像，故B错误；
C、蜡烛距离凸透镜30cm时，物距可能在2倍焦距和1倍焦距之间，那么成倒立放大的实像，也可能大于2倍焦距，那么成倒立缩小的实像，故C错误；
D、蜡烛距离凸透镜40cm时，U＞2f，成倒立、缩小的实像；故D正确．
故选D．

点评 掌握凸透镜成像的三种情况的物距和像的性质．
U＞2f，成倒立、缩小的实像；
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像；
U＜f，成倒正立、放大的虚像．