Question

把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑．点燃的蜡烛通过凸透镜在光屏上成倒立放大的像，由此可以判断蜡烛距离凸透镜的距离应在（　　）

A．大于10cm

B．小于10cm

C．大于20cm

D．在10cm和20cm之间

Answer 1

分析：（1）根据凸透镜的焦点和焦距的定义判断凸透镜焦距的大小．
（2）若物体在光屏上成一个倒立、放大的像，即表明该像是实像，且蜡烛在透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，像成在凸透镜的2倍焦距以外．

解答：解：（1）凸透镜正对太阳光，此时平行光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．题目中最小最亮的点是凸透镜的焦点，凸透镜的焦距是10cm．
（2）点燃的蜡烛通过凸透镜在光屏上成倒立放大的像，所以此时 的蜡烛应在1倍焦距和2倍焦距之间，像成在另一侧的2倍焦距以外，故蜡烛到凸透镜的距离大于10cm、小于20cm．
故选D．

点评：掌握凸透镜成像的三种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，物像在凸透镜的异侧．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，物像在凸透镜的异侧．
u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧．