Question

小磊在探究凸透镜成像规律时，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示．

（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是______cm，凸透镜A的焦距______凸透镜B的焦距．（选填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）图丙所示的实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；如果将蜡烛移到光具座上25cm刻线处，烛焰的像是放大、______的虚像．

Answer 1

解：（1）由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等．所以2f=20cm，则f=10cm．
故答案为：10．
（2）甲图，凸透镜成倒立、缩小的实像，u=35cm-5cm=30cm，30cm＞2f，所以，15cm＞f_A．
乙图，凸透镜成倒立、放大的实像，u=35cm-5cm=30cm，2f＞30cm＞f，所以，30cm＞f_B＞15cm．
所以，f_A＜f_B．
故答案为：小于．
（2）凸透镜位于50cm刻线处，蜡烛在30cm刻度线处，物距为50cm-30cm=20cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机．
如果将蜡烛移到光具座上25cm刻线处，则u=10cm，因为30cm＞f_B＞15cm．所以此时u＜f，由凸透镜成像规律可知，烛焰的像是放大、正立的虚像．
故答案为：幻灯机；正立．
分析：（1）①要解决此题，根据凸透镜成像的规律之一．物距等于二倍焦距成倒立等大实像．然后通过图象分析出该凸透镜的焦距．
②根据物距和凸透镜的焦距关系，求出两个凸透镜的焦距，比较焦距大小．
（2）根据凸透镜成像的三种情况和应用解答此题．
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
点评：凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握．本题一定要注意35cm刻度处，不要理解成物距是35cm．