题目内容
【题目】某实验小组用一凸透镜完成“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)如图甲将凸透镜正对太阳,在另一侧移动光屏,直到光屏上出现一个最亮、最小的光斑,测得该凸透镜的焦距是_____cm;
(2)从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,调节它们的高度,使三者的_____大致在同一高度。
(3)正确调整后,不断改变蜡烛与凸透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的数据如下表:
实验序号 | 物体到凸透镜的距离/cm | 光屏上的像到凸透镜的距离/cm |
1 | 40 | 13.3 |
2 | 30 | 15 |
3 | 20 | 20 |
4 | 15 | 30 |
5 | 10 | 光屏上没有像 |
6 | 8 | 光屏上没有像 |
根据表中数据和记录可得结论:
①当凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,则像会_____(选填“远离”或“靠近”)凸透镜;
②如图乙所示,当蜡烛在刻度尺上_____刻度之间时成放大的实像;
(4)某同学观察烛焰经凸透镜成的虚像时,他始终透过凸透镜向右侧观察寻找成像的位置。他的做法是_____的,原因是_____。
(5)在图乙中不改变凸透镜的位置,将蜡烛移到“0”刻度线处,则光屏应移至_____区域,才能在光屏上得到清晰的倒立、_____(选填“放大”或“缩小”)的实像。
【答案】10.0 中心 远离 10~20 错误(或不正确) 凸透镜成虚像时,物像同侧 A 缩小
【解析】
(1)焦距为凸透镜的焦点到光心的距离;
(2)为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处;
(3)逐一分析实验数据,在分析表格中数据时,要注意分析物距的变化、像与物体的距离的变化;f<u<2f,成倒立放大的实像;
(4)u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与成像物体位于凸透镜的同侧;
(5)当物距大于2f时,成倒立缩小的实像,此时像距处于f和2f之间,像距小于物距。
(1)根据测量凸透镜焦距的定义,此时光屏到凸透镜的距离为焦距,则凸透镜的焦距为60cm-50cm=10cm;
(2)在实验前,应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,其目的是为了使像能成在光屏的中央;
(3)①根据实验序号1、2、3的数据知:同一凸透镜成缩小的实像时,物距u减小,像距增大,即像会远离凸透镜;
②凸透镜成像的规律f<u<2f,成倒立放大的实像;已知f=10.0cm,则当蜡烛在刻度尺上10~20刻度之间时成放大的实像;
(4)已知凸透镜成的是虚像,虚像与成像物体位于凸透镜的同侧,因此观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像,人眼应透过凸透镜向左观察,不能透过凸透镜向右侧观察寻找成像的位置,即他始终透过凸透镜向右侧观察寻找成像的位置是错误的;
(5)在图乙中不改变凸透镜的位置,将蜡烛移到“0”刻度线处,物距远远大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,此时像距应处于f和2f之间,因此则光屏应移至A区域。
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