【分析】
首先根据图中蜡烛、凸透镜、光屏的位置计算物距和像距,结合“成倒立、等大的实像”的条件求出凸透镜焦距,再依据凸透镜成像规律逐一分析各选项,找出错误说法。
【解析】
1. 计算焦距:由图可知,物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 30.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm} $,像距$ v = 70.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律,当$ u = 2f $时成倒立、等大的实像,因此$ 2f = 20.0\,\mathrm{cm} $,解得$ f = 10.0\,\mathrm{cm} $,故A选项正确。
2. 分析B选项:蜡烛在25.0 cm刻度线处,物距$ u' = 50.0\,\mathrm{cm} - 25.0\,\mathrm{cm} = 25.0\,\mathrm{cm} $,此时$ u' > 2f $,成倒立、缩小的实像,与照相机成像性质相同,故B选项正确。
3. 分析C选项:蜡烛在35.0 cm刻度线处,物距$ u'' = 50.0\,\mathrm{cm} - 35.0\,\mathrm{cm} = 15.0\,\mathrm{cm} $,此时$ f < u'' < 2f $,成倒立、放大的实像,与投影仪成像性质相同,故C选项正确。
4. 分析D选项:蜡烛在45.0 cm刻度线处,物距$ u''' = 50.0\,\mathrm{cm} - 45.0\,\mathrm{cm} = 5.0\,\mathrm{cm} $,此时$ u''' < f $,成正立、放大的虚像,但虚像无法呈现在光屏上,因此无法在光屏上得到该像,故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是先根据已知条件确定焦距,再结合不同物距对应的成像特点分析选项,需注意虚像不能用光屏承接的特点,难度适中。
【难度系数】
0.6