题目内容
【题目】小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验.
(1)实验前,应调节________的中心、光屏的中心到凸透镜的主光轴上.实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会往______移;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_______的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至______cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的实像;
(3)实验中将凸透镜从图甲处匀速远离蜡烛,则像距v与t的大致变化关系(如图丁所示)正确的是________.
(4)如图乙,使蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在____(填“A”、“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的____(填“1”、“2”、“3”或“4”);
(5)小明把别组的凸透镜置于蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了.这种情况与________(填“近视”或“远视”)眼的成因相似.
【答案】烛焰 上 缩小 25 D B 4 近视
【解析】
(1)“探究凸透镜成像”的实验,须调节使烛焰、光屏,透镜中心在凸透镜的主光轴上;由于过光心的光线传播方向不变,所以,当蜡烛由于燃烧逐渐变短时,光屏上的像会逐渐向上移动;
(2)由图甲知道,蜡烛在刻度尺的10cm处,透镜在40cm处,所以物距是:u=40cm-10cm=30cm, 由于u>2f,所以,凸透镜成倒立缩小的实像,此时像距是:v=55cm-40cm=15cm;根据折射中光路可逆知道,若保持蜡烛和光屏位置不变,当u=15cm时,即凸透镜移动至25cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的倒立放大的实像;
(3)当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于二倍焦距处远离凸透镜时,物距变大,像距则变小,故图象为D;
(4)蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处时,则物距u=16cm-10cm=6cm<f,此时凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,但能透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,所以,4图符合像的性质;由于虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(5)由于凸透镜对光线有会聚作用,所以,将一副凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间时,则像提前会聚,成在了光屏(视网膜)的前面,这种情况与近视眼的成因相似。