题目内容

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：小刚同学选择焦距为10cm的凸透镜用如图所示装置进行实验．
（1）他先将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整到同一高度．然后点燃蜡烛，将蜡烛由远到近逐渐向透镜移动．当测得蜡烛与凸透镜的距离为25cm时，移动光屏，可在光屏上看到烛焰清晰、完整的像，则该像是倒立、的实像．
（2）通过实验他发现：当蜡烛在范围内移动时，无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，若从光屏位置通过透镜向物体方向看去，可观察到正立的像．
（3）北京举办的第29届奥运会各场馆安检全面采用人脸识别系统（如图所示）．识别系统的摄像机可自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片，传递给计算机对其面部特征进行快速核对识别．其摄像机的镜头相当于凸透镜，根据小刚实验得到的凸透镜成像规律可知：摄像机的镜头的焦距应小于cm．

解：（1）凸透镜的焦距是10cm，蜡烛与凸透镜的距离为25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
（2）凸透镜成像时，蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，光屏上接不到像，是虚像，透过凸透镜在蜡烛的同侧看到正立、放大的虚像．
（3）u＞2f，成倒立、缩小的实像，物像在凸透镜的异侧，应用于摄像机．
人离摄像机的距离是1m，所以u=1m，1m＞2f，所以f＜0.5m，所以f＜50cm．
故答案为：（1）缩小；（2）1倍焦距之内；放大；（3）50．
分析：（1）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接．
（2）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断．
u＞2f，成倒立、缩小的实像，物像在凸透镜的异侧，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，物像在凸透镜的异侧，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，应用于放大镜和老花镜．
点评：凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．
根据物距和焦距的关系，像距和焦距的关系，列出不等式，确定凸透镜焦距的取值范围．