某凸透鏡的直徑是15cm,一束平行於其主光軸的平行光源通過它後,在距離它10cm的光屏上得到一個直徑爲 5cm的光斑,這

題目:

某凸透鏡的直徑是15cm,一束平行於其主光軸的平行光源通過它後,在距離它10cm的光屏上得到一個直徑爲 5cm的光斑,這個凸透鏡的焦距是______.

解答:

據題目可知,若該光斑在凸透鏡的焦點之後,即如下圖甲所示:
△FAB∽△FGH;故
GH
AB=
FK
FO;AB=15cm,且GH=5cm,所以,
FK
FO=
1
3,OK=10cm,所以OF=
3
4×10cm=7.5cm;
若該光斑在凸透鏡的焦點之前,即如下圖乙所示:
此時△ABF∽△CDF;即
AB
CD=
OF
EF,AB=15cm,且CD=5cm,所以,
OF
EF=
15
5=
3
1;
OF
OE=
3
2,且OE=10cm,所以OF=15cm;

故答案爲:7.5cm或15cm;

試題解析:

據題目列出比例關係,據相似的知識分析即可判斷,在分析是應注意,題目中的光斑可能在焦點之前,也可能在焦點之後;

名師點評:

本題考點: 凸透鏡成像的應用.
考點點評: 能利用數學中三角形的相似關係進行分析判斷是解決該題的關鍵;

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