题目内容

2.小明在“探究凸透镜成像特点”的实验过程中,进行了以下实验步骤:

(1)让一束平行光正对凸透镜照射,通过调节,可在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,测得它与凸透镜中心的距离为10cm,确定出焦距f=10cm.
(2)如图甲所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上.
(3)如果物距为8cm,从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个正立、放大的虚像,应用这一原理可以制成放大镜.
(4)实验过程中,若用黑纸将凸透镜遮掉一半,则像的形状不变(填“改变”或“不变”),像的亮度将变暗(选填“变亮”、“不变”或“变暗”).
(5)在实验过程中,若在光屏上观察到如图乙所示的情况,为了在光屏中央可以得到完整的像,小明应将凸透镜向下调节.(选填“上”或“下”)
(6)同学小雪在实验中,对实验装置进行了改进,她不用蜡烛,而是用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验,如图丙所示,这样改进的好处是增加物体的亮度,使成像更清晰(或便于观察凸透镜成像的性质;所成的像不会晃动,更加稳定;跟燃烧蜡烛相比,LED发光体更安全、环保等)(写出一点即可).

分析 (1)焦距是从焦点到凸透镜的距离;
(2)为使像能成在光屏的中央,应调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处;
(3)当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像;
(4)根据凸透镜成像的原理,若将凸透镜的一部分遮住,则其它部分仍能会聚光线成像,只是像比原来变暗;
(5)凸透镜成倒立实像,若像偏上,则应将蜡烛相对凸透镜向上移动;
(6)要解决此题,需要分析二极管与烛焰的区别:二极管比烛焰的亮度更大,并且形状更特别,在研究时更容易理解倒立实像的含义.并且二极管发光比较环保安全.

解答 解:(1)由题意知,焦点到凸透镜的距离为10cm,所以凸透镜的焦距为10cm;
(2)实验中调节凸透镜和光屏的高度,使他们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏的中央;
(3)如果物距为8cm时,物距小于焦距,成倒立放大的虚像,这一原理制成了放大镜;
(4)当用黑纸遮住透镜的一半,透镜其它部分仍能够折射光线而成像,所成的像仍是完整的,只是比原来变暗;
(5)由图知,像偏上,要使像向下移动,应将蜡烛相对于凸透镜向上移动,若蜡烛不动,则应使凸透镜向下调节;
(6)发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保,更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反.同时蜡烛燃烧有火焰,不如发光二极管安全.火焰在有风的时候会晃动,同时蜡烛会越烧越短,而二极管不会.
故答案为:(1)10;(2)高度;(3)正立;虚;放大镜;(4)不变;变暗;(5)下;(6)增加物体的亮度,使成像更清晰(或便于观察凸透镜成像的性质;所成的像不会晃动,更加稳定;跟燃烧蜡烛相比,LED发光体更安全、环保等).

点评 此题通过实验探究了凸透镜成像的规律及特点,并考查了对凸透镜成像规律的应用,涉及的知识点较多,需要对所学知识系统掌握并做到灵活应用.

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