题目内容
【题目】小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在_____
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、_____(填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的_____(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理。
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座_____cm刻度线处,光屏上会再次出现清晰倒立、_____(填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)将凸透镜重新移回到如图所示位置,在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏。在这两个凸透镜右侧通过透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的_____(填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理。
【答案】同一高度 缩小 照相机 35 放大 望远镜
【解析】
(1)[1]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央;
(2)[2][3]凸透镜的焦距是10.0cm,由图可知,物距
u=50cm﹣20cm=30cm,
物距u>2f,成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一成像规律工作的;
(3)[4][5]由图可知,物距
u=50cm﹣20cm=30cm,
像距
v=65cm﹣50cm=15cm;
若保持凸透镜位置不变,要在光屏上再次得到清晰的像,此时的像距v′=30cm(即此时的像距与原来的物距相等),根据光路的可逆性,此时的物距u′=v=15cm,所以此时蜡烛的位置在
50cm﹣15cm=35cm,
处,蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像;
(4)[6]在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏,在这两个凸透镜右侧通过透镜观察到蜡烛,蜡烛经过50cm处凸透镜成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在这个凸透镜焦距内,70cm处凸透镜,相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像,所以望远镜利用了这个成像原理。