Question

16．小华想探究凸透镜成像规律．实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知．光具座上标尺的刻度范围如图所示．

（1）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用A凸透镜（选填“A”、“B”或“C”）．实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实像．
（2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上0cm到10cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像；当烛焰在光具座上10cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像．由此可判断该凸透镜C的焦距是20cm．

Answer 1

分析 （1）进行凸透镜成像实验时，光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍．
（2）（3）根据凸透镜成像进行分析解答：u＞2f，成倒立、缩小的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像．

解答 解：（1）进行凸透镜成像实验时，光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍；凸透镜A的焦距是10cm，光具座的长度要大于40cm，凸透镜B的焦距是50cm，光具座的长度要大于200cm，如图，光具座的长度是100cm，所以实验选择凸透镜A．点燃的蜡烛固定在25cm刻线处，物距u=50cm-25cm=25cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
（2）小华将点燃的蜡烛固定在35cm刻线处，物距u=50cm-35cm=15cm，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
（3）由图知，凸透镜C在50cm处，当烛焰在光具座上10cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像，说明此时蜡烛处于f和2f之间；当烛焰在光具座上0cm到10cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像，说明此时蜡烛在2倍焦距之外，所以当物体在10cm处即u=50cm-10cm=40cm为2倍焦距处，即2f=40cm，故C的焦距为f=20cm．
故答案为：（1）A；缩小；（2）B．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律实验，考查了对凸透镜的选择，同时还考查了对凸透镜成像规律的应用，一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系．