Question

如图所示是研究“凸透镜成像”的实验装置示意图，已知凸透镜的焦距为10厘米．

（1）若要使光屏上成烛焰放大的实像，蜡烛应放在光具座刻度尺上的什么位置范围内（设透镜的位置不变）？这时光屏应在刻度尺的什么位置上？
（2）若透镜仍不动，蜡烛在刻度尺的30厘米至40厘米位置间移动，光屏上得到的是什么？凸透镜成的是什么像？
（3）若透镜仍不动，当蜡烛位于刻度尺上的30厘米处时，光屏上得到的是什么？当蜡烛位于刻度尺的14厘米处时，光屏上又得到什么？当蜡烛位于刻度尺上的什么位置时，在光屏上才能得到等大、倒立的实像？

Answer 1

分析：（1）掌握凸透镜成像的规律，知道当物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，此时像距大于2倍焦距．
（2）u＜f成正立放大的虚像．
（3）u=f不成像，u＞2f成倒立缩小的实像，u=2f成倒立等大的实像．

解答：解：（1）由题意知，f=10cm，则2f=20cm．
当蜡烛在处于1倍和2倍焦距之间，即光具座刻度尺上的20cm～30cm之间，成倒立放大的实像，此时像距大于2倍焦距，所以光屏应刻度尺的60cm右边；
（2）若透镜仍不动，蜡烛在刻度尺的30厘米至40厘米位置间移动，当u＜f成正立放大的虚像，光屏上将什么也没有．
（3）当蜡烛正好在刻度尺的30厘米上时，此时u=f不成像，光屏上将有圆形的光斑；当蜡烛位于刻度尺的14厘米处时，此时u＞2f，在光屏上得到倒立缩小的实像，当蜡烛位于刻度尺上的20cm位置时，此时u=2f，在光屏上才能得到等大、倒立的实像．
答：（1）蜡烛应放在光具座刻度尺上的20cm～30cm之间；光屏应在刻度尺的60cm右边；
（2）若透镜仍不动，蜡烛在刻度尺的30厘米至40厘米位置间移动，光屏上将什么也没有；凸透镜成的是虚像；
（3）若透镜仍不动，当蜡烛位于刻度尺上的30厘米处时，光屏上得到的是圆形的光斑；
当蜡烛位于刻度尺的14厘米处时，光屏上又得到倒立缩小的实像；当蜡烛位于刻度尺上的20cm位置时，在光屏上才能得到等大、倒立的实像．

点评：此题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系，做到灵活应用．