Question

【題目】小磊在探究凸透鏡成像規律時，將焦距為20cm的凸透鏡A固定在光具座上35cm刻度線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上5cm刻度線處，移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖甲所示．接著他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換為凸透鏡B并保持位置不變，移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖乙所示．

物距u/cm	實驗序號	焦距f/cm	像距v/cm
15	1	8	17
	2	10	30
	3	12	60

（1）請根據上述實驗現象和凸透鏡成像規律判斷：凸透鏡A的焦距凸透鏡B的焦距．（選填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）圖甲所示的實驗現象可以說明的成像特點．（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）
（3）為了研究像距與焦距的關系，他選用三個焦距不同的凸透鏡進行實驗，實驗數據記錄如上表．分析表中數據可知：物距不變時，焦距越大，則像距越（選填“大”或“小”）．
（4）若小磊將物距調整為20cm，并想在光屏上得到一個縮小的像，他應在上表給出的三個透鏡中選用焦距為cm的凸透鏡．

Answer 1

【答案】
（1）大于
（2）幻燈機
（3）大
（4）8
【解析】解：（1）凸透鏡成像時，光屏上成的像都是倒立的實像．凸透鏡成實像時，U＜V，成倒立、放大的實像．物距：2f＞U＞f，像距：V＞2f．A凸透鏡：物體離凸透鏡35cm處，35cm＞2f，所以，17.5cm＞f，此時像距是60cm，2f＞60cm＞f，所以，60cm＞f＞30cm，所以A凸透鏡焦距：60cm＞f＞30cm．B凸透鏡：物體離凸透鏡35cm處，35cm＞2f，所以，17.5cm＞f，此時像距是20cm，2f＞20cm＞f，所以，20cm＞f＞10cm，所以B凸透鏡焦距：20cm＞f＞17.5cm．所以，A凸透鏡焦距大于B凸透鏡焦距．（2）2f＞U＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．（3）根據表格中的數據分析物距一定時，焦距增大，像距逐漸增大．（4）若小磊將物距調整為20cm，并想在光屏上得到一個縮小的像，此時的像一定是倒立、縮小的實像，U=20cm，U＞2f，20cm＞2f，10cm＞f，所以選擇f=8cm的凸透鏡． 所以答案是：（1）大于；（2）幻燈機；（3）大；（4）8．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解凸透鏡成像規律及其探究實驗的相關知識，掌握巧記凸透鏡成像的區分：物近像遠像變大， 一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小， 實像總是倒立的．