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4.小邦在“探究凸透镜成像的规律”中,他想知道凸透镜的焦距,把凸透镜、蜡烛、光屏放置在光具座上,点燃蜡烛,调整三者的位置,看到烛焰在光屏上成一等大、倒立的清晰实像,如图所示,则透镜的焦距是10cm.当他将蜡烛与凸透镜的距离调为16cm时,移动光屏,在屏上可看到清晰的倒立(选填“正立”或“倒立”)放大实像 (选填“实像”或“虚像”);若要在光屏上得到清晰的倒立、缩小实像,应将蜡烛和凸透镜的距离调为大于20cm.

分析 (1)当物距等于2倍焦距时,物体通过凸透镜成倒立、等大的实像,此时像距也为2倍焦距,从甲中读出物距或像距,然后求出凸透镜的焦距;
(2)根据凸透镜成像的规律进行判断:
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.

解答 解:(1)当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2倍,由图甲可知物距或像距为20cm,即4f=40cm,则凸透镜的焦距为10cm;
(2)由“物近像远像变大”可知,当将蜡烛与凸透镜的距离调为16cm时,物距满足条件:2f>u>f,则像距v>2f,像的特点是倒立、放大的实像;
若要在光屏上得到清晰的倒立、缩小实像,则物距满足条件u>2f=20cm,即大于20cm.
故答案为:10cm;倒立;实像;大于20cm.

点评 本题是探究凸透镜成像实验,主要考查了凸透镜成像规律的应用,要熟练掌握凸透镜成像特点与物距、像距之间的关系,做到灵活应用.

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