Question

18．在探究凸透镜成像规律的实验中．

（1）由图1可知凸透镜的焦距为20cm．
（2）如图2，把蜡烛放在此凸透镜左侧30cm处，点燃蜡烛，调节透镜和光屏的高度，使焰心与透镜光心在同一水平线上．
①移动光屏，可在光屏上得到如图2所示的清晰像，这个像是倒立、放大、实像．（请填像的“正立倒立、放大缩小、虚实”情况）
②请在图2中标示出像距（即像到凸透镜的距离）．
③此时凸透镜可当投影仪（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）使用．
（3）移动蜡烛使烛焰在此凸透镜左侧15cm处，人要观察此时烛焰的像，眼睛应在透镜的右（选填“左”“右”或“左右两”）侧．

Answer 1

分析 （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线会聚在焦点上，焦点到透镜光心的距离为焦距；
（2）①③凸透镜成像的三种情况和应用：
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．
②根据物距和像距的定义进行解答；
（3）凸透镜成像规律中u＜f，成正立放大的虚像，而且虚像不能在光屏上承接，虚像与物体在同一侧来解答此题．

解答 解：
（1）由图知，焦点到凸透镜的距离为20cm，所以焦距f=20cm；
（2）①由题意知，f=20cm，所以2f=40cm，
由图可知，当物距u=30cm时，2f＞u＞f，
由凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜成倒立、放大的实像；
②像距是指像到凸透镜的距离，即光屏到凸透镜的距离，如图所示：

③此时凸透镜可当投影仪使用；
（3）因为此透镜的焦距为20cm，当使蜡烛距透镜的距离为15cm时，此时u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接，但我们可以在光屏一侧通过透镜看到蜡烛所成的像，即眼睛应在透镜的右侧进行观察．
故答案为：（1）20；（2）①倒立、放大、实；  ②见上图； ③投影仪；（3）右．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律及应用，同时考查了对像距的理解．