Question

18．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”或“B”）．在实验过程中，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、缩小的实像（选填“放大”或“缩小”）．
（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30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像．由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时，烛焰的像是正立、放大的虚像．

Answer 1

分析 要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像．
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像．
在此题中要根据光具座的长度选择合适的凸透镜．

解答 解：（1）探究凸透镜成实像的规律，分别要使物距小于f、大于f而小于2f、大于2f，而光具座的长度为100cm．所以不能选择f=50cm的凸透镜B．应选择f=10cm的透镜A．
小华将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，物距u=50cm-25cm=25cm＞2f．所以成倒立、缩小的实像．
（2）由图知，凸透镜在50cm处，当烛焰在光具座上30cm到40cm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30cm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30cm处即u=50cm-30cm=20cm为2倍焦距处．因此f=10cm．
烛焰在光具座上45cm刻线处时，u=50cm-45cm=5cm＜f，所以成正立、放大的虚像．
故答案为：（1）A；缩小；（2）正立、虚．

点评 此题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．