6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为$10\ cm$。如图所示,凸透镜固定在光具座的$50\ cm$刻度线处,通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是(
D
)。

A.将蜡烛移到$10\ cm$刻度线处,光屏上呈现倒立放大的实像
B.将蜡烛移到$45\ cm$刻度线处,光屏上呈现正立放大的虚像
C.将蜡烛移到$35\ cm$刻度线处,其成像特点与照相机成像特点相同
D.将蜡烛从$10\ cm$刻度线处移至$40\ cm$刻度线处的过程中,光屏上所成的像会变大
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析每个选项:首先明确凸透镜焦距$f=10\ cm$,先计算每个选项中蜡烛到凸透镜的物距$u$,再根据$u$与$f$的关系判断成像特点,同时注意虚像不能在光屏呈现,以及物距变化对像的影响规律。
1. 对于每个选项,先计算物距$u$(凸透镜在$50\ cm$刻度,物距为$50\ cm$与蜡烛刻度的差值);
2. 根据凸透镜成像规律:
$u>2f$时,成倒立、缩小的实像;
$f<u<2f$时,成倒立、放大的实像;
$u<f$时,成正立、放大的虚像(虚像不能在光屏呈现);
物距减小(蜡烛靠近凸透镜),像距增大,像变大(物近像远像变大)。
3. 逐个验证选项,判断对错。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ cm$,凸透镜固定在光具座$50\ cm$刻度线处,对各选项分析如下:
选项A:蜡烛移到$10\ cm$刻度线处,物距$u=50\ cm - 10\ cm=40\ cm$,此时$u>2f$,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,而非倒立放大的实像,故A错误。
选项B:蜡烛移到$45\ cm$刻度线处,物距$u=50\ cm - 45\ cm=5\ cm$,此时$u<f$,成正立、放大的虚像,但虚像无法在光屏上呈现,故B错误。
选项C:蜡烛移到$35\ cm$刻度线处,物距$u=50\ cm - 35\ cm=15\ cm$,此时$f<u<2f$,成倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同;而照相机是$u>2f$时成倒立缩小实像的应用,故C错误。
选项D:蜡烛从$10\ cm$刻度线处移至$40\ cm$刻度线处,物距从$40\ cm$减小到$10\ cm$(物距逐渐减小,且始终满足$u≥ f$,能成实像),根据“物近像远像变大”的规律,光屏上所成的像会逐渐变大,故D正确。
【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,需准确掌握不同物距下的成像特点,以及物距变化对像的影响,同时注意虚像无法在光屏呈现这一要点,解题关键是准确计算物距并结合规律判断。
【难度系数】
0.7