Question

小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧．

（1）小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是      的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）；

（2）小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是      的实像（选填“倒立”或“正立”）；

（3）小张再将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，他从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰      的像（选填“倒立”或“正立”）；

（4）以上（1）、（2）步骤中，小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应      （选填“远离”或“靠近”）透镜，此时所成像的大小将      （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer

（1）缩小；（2）倒立；（3）正立；（4）远离；变大．

【解析】

试题分析：（1）根据物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像的特点进行判断；

（2）根据物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大实像的特点进行判断；

（3）根据物距小于焦距时，成正立放大的虚像的特点进行判断；

（4）凸透镜成实像时，具有物近像远像变大的特点．

【解析】

由题意知：f=15cm，所以2f=30cm．

（1）当物体在光具座上10cm刻度线处时，物距等于40cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像；

（2）当物体在光具座上30cm刻度线处时，物距等于20cm，处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；

（3）当物体在光具座上40cm刻度线处时，物距等于10cm，小于焦距，成放大正立的虚像．

（4）将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，物距减小，则像和像距变大，应将光屏向右移动，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要大些．

故答案为：（1）缩小；（2）倒立；（3）正立；（4）远离；变大．

【点评】掌握凸透镜成像的三种情况和应用：

u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．

u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．