题目内容
【题目】小红通过实验探究得到凸透镜成实像的规律,进一步处理数据,她计算了部分成实像情况中的“发光物体与光屏之间的距离”,并将其(即“物屏距离”)添加在表三的最后一列中。
表三凸透镜的焦距为10厘米
实验序号 | 物距(厘米) | 像距(厘米) | 成像情况 | 物屏距离(厘米) |
1 | 35 | 14 | 缩小 | 49 |
2 | 30 | 15 | 缩小 | 45 |
3 | 20 | 20 | 等大 | 40 |
4 | 15 | 30 | 放大 | 45 |
5 | 14 | 35 | 放大 | 49 |
6 | 12 | 60 | 放大 | 72 |
①分析比较实验序号1~6的数据中物屏距离随物距的变化关系及相关条件,可得出的初步结论:同一凸透镜成实像时,______。
②小红进一步分析比较表中的“物屏距离”和“成像情况”并进行了相关思考。
(a)分析比较实验序号_______的数据中物屏距离相等时的成像情况,可得出的初步结论:在成实像的情况下,物屏距离确定后,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
(b)小红认为:“物屏距离”在一定条件时,移动凸透镜,但光屏上只能成一次像,你是否认同该观点?若认同,写出该条件;若不认同,写出理由。_________
③小红在综合思考后,认为:“物屏距离”只有满足一定条件时,移动凸透镜,才能在光屏上成像,于是,她除了用现有的凸透镜进行实验外,还换用了其它凸透镜进行研究。
若换用焦距为15厘米的凸透镜进行研究,请你综合表中数据、现象和凸透镜成实像的规律,分别预设两个“物屏距离”的值、,要求:
当发光物体与光屏之间的距离为时,移动凸透镜,能在光屏上成两次像,为________。
当发光物体与光屏之间的距离为时,移动凸透镜,不能在光屏上成像,为_________- 。
【答案】物距越小,物屏距离先减少后增大 1与5或2与4 成两次像一次放大一次缩小,若成等大实像时只能成一次像 80 40
【解析】
(1)通过分析图表可知同一个凸透镜成实像时,物距u越小,相距v越大,物屏距离L则是先减小后增大;
(2)a通过分析比较实验序号1与5(或2与4)的数据中物屏距离相等时的成像情况,可得出的初步结论:在成实像的情况下,物屏距离L确定后,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像;b当物屏距离L满足一定条件时,会成两次像,一次放大和一次缩小,当物距等于2倍焦距时成等大实像,这时只能成一次像,小红说法正确;
(3)由上面实验现象可知,要想成两次像,物屏距离L1必须满足大于4倍凸透镜焦距,要想成等大的像,物屏距离应等于4倍焦距,当物屏距离小于4倍焦距时,移动凸透镜不能在光屏上成清晰的像,由于换用焦距15cm的凸透镜,故物屏距离L>60cm时,可以两次成像,可以预设L1=80cm;物屏距离L<60cm时,不能成像,可以预设L2=40cm。