题目内容
【题目】小明想探究凸透镜成像规律,实验桌上有两个凸透镜,焦距分别为10cm和20cm。
(1)小明将其中一块凸透镜放在光具座上,保持烛焰、透镜及光屏的中心在_____位置,如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,则他选择的凸透镜的焦距为_____cm;
(2)小明将蜡烛和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时像的性质是倒立、_____的实像;
(3)实验(2)中,不改变各元件的位置,小明换了另一块凸透镜,调节光屏的位置,此时_____(选填“能”或“不能”)在光屏上找到烛焰的像,这是因为_____。
【答案】同一高度 10 放大 不能 物距小于焦距
【解析】
(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;据图看出物距和像距的关系,再据两个凸透镜的焦距分析判断即可。
(2)据光路的可逆性分析即可。
(3)若物体处于凸透镜的1倍焦距以内,在光屏上不能成像,通过凸透镜能看到一个正立、放大的虚像。
(1)[1]小明将其中一块凸透镜放在光具座上,保持烛焰、透镜及光屏的中心在同一高度位置。
[2]此时通过凸透镜在光屏上能成一个实像,据图能看出,此时的物距大于像距,所以在光屏上应该成一个倒立缩小的实像,则此时物体在2倍焦距以外,故30cm>2f,即15cm>f,所以小明选择的凸透镜的焦距为10cm。
(2)[3]据光路的可逆性可知,若将透镜和光屏的位置对换,即此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间,光屏处于2倍焦距以外,此时成倒立、放大的实像,
(3)[4][5]在(2)中的物距是
65cm50cm=15cm
若不改变各元件的位置,小明换了另一块焦距为20cm的凸透镜时,此时物体相当于处于1倍焦距以内,故光屏上不能成像。