Question

14．如图所示，凸透镜焦距为15厘米，将光屏放在光具座的80厘米刻度处，保持透镜位置不变，蜡烛应在小于30厘米刻度范围内移动，能在光屏上成像（选填“30-45”、“小于30”或“大于45”），用此凸透镜做“验证凸透镜成像规律”的实验，固定蜡烛和光屏的距离L，若L=60厘米，可以找到1次清晰的像；若L＞60厘米，可以找到2次清晰的像；若L＜60厘米，不能找到清晰的像（选填“能”或“不能”）

Answer 1

分析 （1）根据告诉的像距和焦距，利用凸透镜成像的规律可以确定物距的大小，从而确定了蜡烛的移动范围．
（2）在凸透镜成实像的规律中，若物体处于1倍焦距和2倍焦距之间、物体处于2倍焦距以外时各种情况中物体运动速度和像运动速度的变化分析即可判断；

解答 解：（1）凸透镜的焦距为15cm，此时的像距为20cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以此时成的是倒立缩小的实像，物距应该大于二倍焦距．即此时的蜡烛到凸透镜的距离大于30cm，而此时的凸透镜位于60cm处，所以蜡烛应该在小于30cm的刻度范围内移动．
（2）在凸透镜成实像的规律中，若物体处于1倍焦距和2倍焦距之间时，物体远离透镜，则像要靠近透镜，而二者的速度不同，物体远离透镜的速度小，像的靠近透镜速度快，所以物像距离在变小，直到物体处于2倍焦距处，像也处于另一侧2倍焦距处，即此时物像距离最小，即四倍焦距；
物体从2倍焦距处向外远离透镜时，像要靠近透镜，而二者的速度不同，远离透镜的速度大，像的运动速度小，所以物像距离又会变大，也大于四倍焦距；故可知当物体处于2倍焦距处，像处于另一侧的2倍焦距处时，物像距离最小．
故用此凸透镜做“验证凸透镜成像规律”的实验，固定蜡烛和光屏的距离L，若L=60厘米，即此时恰好物体处于2倍焦距上，像处于另一侧的2倍焦距上，所以可以在光屏上找到1次清晰的像；
若L＞60厘米，根据光路的可逆性可知，可以找到2次清晰的像，即一次物体处于2倍焦距以外，一次物体处于1倍焦距和2倍焦距之间；若L＜60厘米，此时不可能在光屏上找到像．
故答案为：小于30；1；2；不能．

点评 知道并理解凸透镜的成像规律和特点是解决该题的关键．