Question

某同学在做凸透镜成像实验时，如果实验用的凸透镜焦距为15cm，则：
（1）当烛焰离凸透镜40cm时，光屏应在透镜另一侧距透镜

15～30cm范围内

移动，光屏在某一位置上会呈现一个清晰、

倒立

、

缩小

的

实

像．
（2）当烛焰离凸透镜20cm时，光屏应在透镜另一侧距透镜

30cm以外

移动，在某一位置光屏上会呈现一个清晰

倒立

、

放大

的

实

像．当蜡烛逐渐消耗而减小，光屏上烛焰的像将随之

上升

（填“上升”或“下降”）．
（3）当烛焰离凸透镜10cm时，光屏上

看不到像

，但透过透镜能看到一个

正立

、

放大

的

虚

像．

Answer 1

分析：（1）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
（2）根据光线过光心不改变方向判断像的位置，判断光屏的移动情况．
（3）实像和虚像的区别：实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接．

解答：解：（1）凸透镜焦距为15cm，当烛焰离凸透镜40cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，所以光屏在15～30cm范围内移动．
（2）凸透镜焦距为15cm，当烛焰离凸透镜20cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，所以光屏在30cm以外范围内移动．
根据光线过光心不改变方向，当蜡烛逐渐消耗而变短，所以像会向上移动，所以光屏上的烛焰的像将随之上升．
（3）凸透镜焦距为15cm，当烛焰离凸透镜10cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上．
故答案为：（1）15～30cm范围内；倒立；缩小；实；（2）30cm以外；倒立；放大；实；上升；（3）看不到像；正立；放大．

点评：根据光线过光心不改变方向，判断像的位置，判断蜡烛、凸透镜、光屏的移动情况是最简单的方法．