Question

小磊在探究凸透镜成像规律时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。

（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜B的焦距          凸透镜A的焦距。（选填“等于”、“大于”或“小于”）

（2）图甲所示的实验现象可以说明        的成像特点。（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）

（3）为了研究像距与焦距的关系，他选用三个焦距不同的凸透镜进行实验，实验数据记录如上表。分析表中数据可知：物距不变时，焦距越大，则像距越             (选填“大”或“小”)。

（4）若小磊将物距调整为20cm，并想在光屏上得到一个缩小的像，他应在上表给出的三个透镜中选用焦距为          cm的凸透镜。

Answer

（1）小于（2）纪灯机（3）大（4）8

【解析】（1）凸透镜成像时，光屏上成的像都是倒立的实像．

凸透镜成实像时，U＜V，成倒立、放大的实像．物距：2f＞U＞f，像距：V＞2f．

A凸透镜：物体离凸透镜35cm处，35cm＞2f，所以，17.5cm＞f，

此时像距是60cm，2f＞60cm＞f，所以，60cm＞f＞30cm，

所以A凸透镜焦距：60cm＞f＞30cm．

B凸透镜：物体离凸透镜35cm处，35cm＞2f，所以，17.5cm＞f，

此时像距是20cm，2f＞20cm＞f，所以，20cm＞f＞10cm，

所以B凸透镜焦距：20cm＞f＞17.5cm．

所以，A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距．

（2）2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．

（3）根据表格中的数据分析物距一定时，焦距增大，像距逐渐增大．

（4）若小磊将物距调整为20cm，并想在光屏上得到一个缩小的像，此时的像一定是倒立、缩小的实像，U=20cm，U＞2f，20cm＞2f，10cm＞f，所以选择f=8cm的凸透镜．