Question

【题目】在焦距为5cm、9cm和15cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在；若将蜡烛放置在A点通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为cm的透镜所称的像最大，若在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是cm．

Answer 1

【答案】同一高度；15；5、9
【解析】解：要调整烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度上，这样才可以使烛焰的像成在光屏的中央；由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm；焦距为5cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为9cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为15cm的凸透镜，因f＜25cm＜2f，成的是倒立、放大的实像；故焦距为15cm的凸透镜成的像最大；在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，即在凸透镜右侧5cm～20cm间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像；物距为25cm，结合前面分析可知：①焦距为5cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f＜v＜2f，即5cm＜v＜10cm，在5cm～20cm范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为5cm；②焦距为9cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f＜v＜2f，即9cm＜v＜18cm，在5cm～20cm范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为9cm；③焦距为15cm的凸透镜，成的是倒立、放大的实像，像距的范围v＞2f，即v＞30cm，超过了5cm～20cm范围，在BC间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像，故凸透镜焦距不可能为15cm．综上分析可知，凸透镜焦距不可能为15cm，可能为5cm或9cm． 所以答案是：同一高度；15；5、9．
【考点精析】解答此题的关键在于理解凸透镜成像规律及其探究实验的相关知识，掌握巧记凸透镜成像的区分：物近像远像变大， 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小， 实像总是倒立的．