题目内容
【题目】如图是小莉、小华和小明三人在做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图:
(1)小明将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,直至屏上呈现出________的光斑,量出透镜到光斑的距离为10cm。则此凸透镜的焦距约是________cm.
(2)小华在凸透镜成像实验中,把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小________的光斑,把蜡烛放在该凸透镜的焦点内,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小________的光斑(填“不变”、 “变大”、 “变小”).
(3)小莉同学做实验时,小华发现烛焰在光屏上的像如图上所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节透镜,小莉应将透镜向 ________(选填“上”或“下”)移动.改正后若实验时固定蜡烛与透镜,无论怎样移动光屏,屏上都不出现清晰像,原因可能是________。当蜡烛距离凸透镜10.3cm时,无论怎么样移动光屏都得不到像,原因是________。
(4)小明将烛焰移至距凸透镜 15cm 处,移动光屏,使烛焰在屏上得到清晰的倒立、________实像,________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜)就是应用这一原理制成的。
(5)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,小明移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像.将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了.
①为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,小华应将光屏向________(左/右)移动.
②下列四个选项中,正确表示小莉同学近视眼成像和近视眼矫正情况的是________。
A.乙甲 B.丙甲C.乙丁D.丙丁
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果小明用书遮挡住透镜下半部分,则实验时光屏上所成的像________(选填“完整”或“不完整”),像的明暗程度将 ________(选填“变亮”或“变暗”或“不变”).
(7)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像,若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上 (______)
A.不能成像B.可以成像,但要适当移动位置C.可以成像,像大小不变D.可以成像,像变小
(8)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像,若拿下光屏,移动眼睛的位置 ________(“能”或“不能”)看到像。
(9)一物距应只有唯一的像距,他们三人将蜡烛都放在透镜前15厘米处时,但他们所测得的像距却并不相同,分别为28cm,30 cm,31cm,他们的数据不是因为测量长度误差造成的,你认为出现这种现象的原因是________ 。
(10)小华又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像.这像是 ________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像.用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上________(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的烛焰像.
【答案】最小最亮10不变变大下u≤f 像距大光具座不够长放大投影仪左B完整变暗D能移动光屏成像清晰程度不一样缩小C
【解析】
(1)太阳光看做平行光,经过凸透镜后会聚在焦点,成最小最亮的亮斑,透镜到光斑的距离为焦距。(2)在焦点位置的光线经过凸透镜后是平行于主光轴的方向,其在光屏上是一个亮斑,由于光线平行,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,光斑不变,在焦点以内,从烛焰发出的光线经过凸透镜是一个发散光束,所以光屏越远光斑越大。(3)凸透镜成像时物像上下相反,图中像偏上,要在光屏的中心像要下移,则蜡烛要上移,蜡烛不动,凸透镜向下移动相当于蜡烛上移。屏上不出现清晰像,说明光屏没有处在成像的位置,有可能是像距大光具座不够长,也有可能是蜡烛处在u≤f时不能成像。(4)15cm 处是f<u<2f,此位置成像是放大的,投影仪的原理就是利用f<u<2f成放大倒立的实像。(5)因为近视眼成像是在视网膜之前,凸透镜相当于晶状体,光屏相当于视网膜,放近视眼镜相当于近视眼被矫正正常,拿掉眼镜则成像在光屏之前,所以光屏左移,B图正确。(6)如果小明用书遮挡住透镜下半部分,则通过凸透镜的光线变少,像变暗,但仍能成像完整。(7)成放大的清晰的像时物距f<u<2f,像距v>2f,对调时u>2f,成像是倒立缩小的实像,所以D正确。(8)能在光屏上成像说明是实像,而实像也可以用眼睛看到。(9)像距是光屏上成像最清晰时的位置到凸透镜光心的距离,由于实验时判断清晰度不同,所以造成测量的像距不同。(10)从图中可得物距大于相距,在u>2f时f<v<2f,此时物距大于像距,所以成像是缩小的实像。凸透镜成像左右相反,A蜡烛和D像对应,B蜡烛和C像对应,所以挡住A处的烛焰,B蜡烛仍在C处成像。