题目内容

【题目】某小组同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,他们都将凸透镜放置于光具座的A点 (50厘米刻度处)且保持不变,如图所示.现有焦距为10厘米或15厘米的凸透镜可选择. ①一位同学将点燃的蜡烛放在凸透镜的一侧,在光具座另一侧68厘米刻度处的光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则凸透镜的焦距可能是厘米.
②另一位同学先后两次将点燃的蜡烛放在图中距B点6厘米处(B点位置为30厘米刻度处),在凸透镜的(选填“左”或“右”)侧移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像.比较两次所成的像,当蜡烛置于光具座上厘米刻度处时所成的像较小,凸透镜的焦距可能是厘米.

【答案】10或15;右;24;10
【解析】解:①凸透镜成倒立、缩小的实像:在凸透镜另一侧68cm﹣50cm=18cm处成一个缩小的实像,2f>18cm>f,所以,18cm>f>9cm, 所以,18cm>f>9cm,因此该透镜的焦距可能为10或15厘米.
凸透镜成实像时,像和物分居透镜的两侧,故根据图示信息,可知B点在透镜的左侧,则所成像应该在透镜的右侧;②由“蜡烛放置在距B点6厘米处,保持透镜在A点位置不变,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像”可知,在光屏上得到的像是实像,那么所选透镜的焦距一定不是15cm的,因为如果选择透镜的焦距为15cm,蜡烛放置在距B点右边6厘米处,保持透镜在A点位置不变,移动光屏,那么不能在光屏上得到像,而成为一束平行光;
如果选择透镜的焦距为10cm,蜡烛放置在距B点右边6厘米处,即蜡烛置于光具座14厘米刻度处时,此时2f>u>f,保持透镜在A点位置不变,移动光屏,在光屏上将得到倒立放大的实像;
如果选择透镜的焦距为10cm,蜡烛放置在距B点左边6厘米处,即蜡烛置于光具座24厘米刻度处时,此时u>2f,保持透镜在A点位置不变,移动光屏,在光屏上将得到倒立缩小的实像;
综上所述,比较两次所成的像,当蜡烛置于光具座24厘米刻度处时,所成的像较小;实验中所用透镜的焦距可能是10厘米.
所以答案是:①10或15;②右;24;10.
【考点精析】掌握凸透镜成像规律及其探究实验是解答本题的根本,需要知道巧记凸透镜成像的区分:物近像远像变大, 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小, 实像总是倒立的.

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