Question

17．如圖小亮探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗情況，A、B、C、分別是燃燒的蠟燭、凸透間、光屏，它們都矗立在光具座上，此時屏上出現(xiàn)清晰的像，A、B、C所處位置對應的標尺刻度如圖．

①圖示的實驗現(xiàn)象可以說明幻燈機的成像特點．（填“照相機”“幻燈機”或“放大鏡”）
②小亮通過上網(wǎng)檢閱科技資料發(fā)現(xiàn)，凸透鏡成像規(guī)律符合公式$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$（u為物距，v為像矩，f為焦距），請你據(jù)此計算出該凸透鏡的焦距f=20cm．
③取下該凸透鏡，將它作為放大鏡用來觀察墻上地圖的細微處，則該凸透鏡與墻壁的距離應小于20cm．

Answer 1

分析 ①要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律及應用．知道當物距處于f和2f之間時，成倒立、放大的實像；幻燈機就是根據(jù)這個原理制成的．
②將u=30cm，v=60cm，代入凸透鏡成像規(guī)律公式$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$即可求出f．
③放大鏡是利用了當物距在一倍焦距內(nèi)時，凸透鏡成放大正立的虛像的原理．

解答 解：①由圖可知，物距u=30cm，v=60cm．此時成倒立、放大的實像，幻燈機是根據(jù)凸透鏡成倒立、放大實像的原理制成的．
②將u=30cm，v=60cm，代入凸透鏡成像規(guī)律公式$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$得$\frac{1}{30cm}$+$\frac{1}{60cm}$=$\frac{1}{f}$，解得f=20cm．
③因放大鏡是利用了當物距在一倍焦距內(nèi)時，凸透鏡成放大正立的虛像的原理，所以由②可得此凸透鏡的焦距f=20cm，
所以取下該凸透鏡，將它作為放大鏡用來觀察墻上地圖的細微處，則該凸透鏡與墻壁的距離應小于20cm．
故答案為：①幻燈機；②$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$；20；③小于20cm．

點評 此題主要考查凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實像，應用是照相機；u=2f，成倒立等大的實像，應用是測焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的實像，應用是投影儀；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虛像，應用是放大鏡．