题目内容
【题目】(5分)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小刚选用了焦距为10cm的凸透镜。
(1)他将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,并调节到如图所示的位置时,光屏上出现了倒立、
(填“放大”、“缩小”或“等大”)的烛焰的像。
(2)若图中的点划线为凸透镜的主光轴,A点为烛焰上的一点,请通过作图确定凸透镜的一个焦点F和A点在光屏上的像A’的位置。
(3)小刚又把蜡烛移到光具座上35cm刻度线处,屏上的像变模糊了,此时他摘下自己的眼睛,放在蜡烛和凸透镜之间,只适当调整眼镜的位置,光屏上又出现了清晰的像,则小刚戴的是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)接着他取下这个眼镜,保持此时蜡烛和凸透镜的位置不变,若使光屏上的像仍然清晰,应将光屏移至光具座上 cm刻度线处。
【答案】(1)缩小 (2)如图所示 (3)远视 (4)80
【解析】
(1)已知凸透镜焦距f=10cm,他将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,并调节到如图所示的位置时,物距u=50cm-20cm=30cm>2f,此时成倒立、缩小的实像。
(2)图中的点画线为凸透镜的主光轴,A点为烛焰上的一点,过A点作平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后折射光线过焦点,即折射光线与点画线的交点为焦点;过光心的光线传播方向不变,连接A点与光心并延长,与过焦点的光线的交点,即为A点在光屏上的像A′。
(3)小刚又把蜡烛移到光具座上35cm刻度线处,此时物距变小,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”,像距变大,像成在了光屏的后面,屏上的像变模糊了;此时他摘下自己的眼镜,放在蜡烛和凸透镜之间,只适当调整眼镜的位置,光屏上又出现了清晰的像,说明他的眼镜具有会聚光的作用,是凸透镜,则小刚戴的是远视眼镜。
(4)由题可知:第一次成像时,物距u1=30cm,像距v1=15cm;第二次成像,物距u2=15cm,根据光的可逆性,则像距v2=30cm,若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,应将光屏移至光具座上50cm+30cm=80cm刻度线处。