Question

如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（光屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像，则透镜的焦距为_{______}cm．若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为5cm处，则移动光屏，可以在屏上得到______像； 若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为20cm处，移动光屏，可以在屏上得到______像；若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，移动光屏，可以在屏上得到______像；若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为25cm处，不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像．

Answer

（1）首先根据u=2f，成倒立、等大的实像求出凸透镜的焦距．
（2）求出物距，根据凸透镜焦距和物距之间的关系，判断凸透镜成像情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
u＜f，成正立、放大的虚像．
【解析】
如图，物距为u=40cm-10cm=30cm时，成倒立等大的实像，u=2f，所以2f=30cm，所以凸透镜的焦距为：f=15cm．
若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为5cm处，物距为u=40cm-5cm=35cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为20cm处，物距为u=40cm-20cm=20cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，物距为u=40cm-30cm=10cm，u＜f，成正立、放大的虚像．
若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为25cm处，物距为u=40cm-25cm=15cm，光线平行射出，折射光线和折射光线的反向延长线都不能会聚成像，所以既不能成实像，也不能成虚像．
故答案为；15；倒立、缩小的实；倒立、放大的实；正立、放大的虚．