Question

5．在“观察凸透镜成像”的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么：
（1）把烛焰放在a点，屏上出现的像是：倒立、缩小的实像，这也是照相机成像原理；
（2）把烛焰放在c点，屏上出现的像最大；
（3）把烛焰放在d、e点，屏上不出现烛焰的像；
（4）如果把烛焰从a点移到c点的过程中，像到物体的距离先变小后变大，像的大小变大；
（5）当光屏距凸透镜30cm时，光屏上成一倒立、放大的像，那么此凸透镜的焦距的范围是：f＜15cm．

Answer 1

分析 （1）掌握凸透镜成像的三种情况：
U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机．
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用是幻灯机．
U＜f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜．
实像能在光屏上承接，而虚像则不能．
（2）物体在一倍焦距以外成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．
（3）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像，此时像距大于2f．

解答 解：（1）把烛焰放在a点，即处于2倍焦距以外，所以光屏上出现倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的；
（2）c点在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故该点在屏上出现的像最大．
（3）d点是1倍焦距，所以不能成像，称为平行光；e点在1倍焦距以内，光屏上不能成像，能看到一个正立、放大的虚像，故把烛焰放在d、e点，屏上不出现烛焰的像；
（4）如果把烛焰从a点移到c点，该过程中，蜡烛始终处于1倍焦距以外，即该过程中物距变小，像距变大，像变大；且当物体处于2倍焦距上时，像处于另一侧的2倍焦距上，即此时物像的距离最小，故该过程中，像到物体的距离先变小，后变大．
（5）物体在凸透镜另一侧的光屏上成倒立放大的像，则物距处于f和2f之间，像处于2倍焦距以外，故即2f＜30cm，故f＜15cm．
故答案为：（1）倒立、缩小、实像；     照相机；          （2）c；（3）d、e； （4）先变小后变大；  大；      （5）f＜15cm．

点评 此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了实验注意事项以及凸透镜成像的规律，注意：①凸透镜一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；②凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小．