题目内容

20.小明和小红分别做探究“凸透镜成像规律”实验.
(1)小明发现:光具座上标尺的刻度范围是“0--90cm”而实验桌上却有两个凸透镜,规格如下表所示,小明面临问题是:为了研究凸透镜的成像规律,选用哪个透镜较好?你认为,应该选用的透镜是乙(选填“甲”或“乙”).
序号直径焦距
甲5cm30cm
乙4cm10cm
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,发现无论如何移动光屏总找不到像,其原因可能是:蜡烛可能处于1倍焦距以内.(写出一种即可)
(3)调整好后,如图所示,蜡烛的烛焰在光屏上成一个清晰的像.这个像是倒立缩小(选填“放大”或“缩小”)的实像.保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,要使光屏上再次出现一个清晰的像,则应向左(选填“左’’或“右”)移动凸透镜.
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将凸透镜和光屏同时向下移动.
(5)此时,若有一只小苍蝇落到凸透镜上,则屏上C.
A.像变小     B.出现苍蝇的像     C.像变暗    D.出现光斑.

分析 (1)要解决此题,需要认真分析表格中凸透镜焦距数值,根据实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0~90cm”,可得出结论.
(2)若光屏上没有像,可能是因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上.
有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上.
有可能物体在焦点上,不能成像.
(3)凸透镜成实像时,根据物距和像距的关系,能判断凸透镜的成像情况:
①物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
②物距等于像距,成倒立、等大的实像;
③物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪或幻灯机.
(4)根据凸透镜成倒立实像的特点,物体向下移动,则像向上移动;
(5)若有一只苍蝇落到凸透镜上,只是挡住了一部分光,对像的完整性没有影响.

解答 解:(1)如果选择甲透镜,当“研究凸透镜成像的规律”中的u>2f时,即物距大于60cm,此时f<v<2f,即像距大于30cm小于60cm,而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0~90cm”,所成的像位置超出了光具座的范围,在光屏上不能看到清晰的像.所以不能选甲透镜,只能选择乙透镜.
(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,发现无论如何移动光屏总找不到像,可能是因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上;有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;有可能物体在焦点上,不能成像;
(3)物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距.如图,物距大于像距,成倒立、缩小的实像.当蜡烛和光屏的位置不变时,只移动中间的凸透镜,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向左移动凸透镜,使物距等于原来的像距,使物距小于像距,这样成倒立、放大的实像.
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将凸透镜和光屏同时向下移动;
(5)若有一只苍蝇落到凸透镜上,只是被折射会聚成像的光线减少了,因此影响到的是像的亮度,而不影响它的完整性,因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像,所以屏上仍能成完整的蜡烛的像,只不过亮度稍暗些,故选C.
故答案为:(1)乙;(2)蜡烛可能处于1倍焦距以内;(3)缩小;左;(4)下;(5)C.

点评 本题考查了凸透镜成像规律的实验要求及注意事项.此外还要求学生明确,只要有物体“发出的光线”通过凸透镜,经凸透镜折射后就能汇聚成像,而且是完整的.

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