题目内容

11.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光具有会聚作用,该凸透镜的焦距是11cm.知识和经验告诉我们也可以用会聚太阳光方法测量焦距.
(2)把烛焰放在距凸透镜25cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像(填写像的性质).照相机(选填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”)就是利用这一成像规律工作的.
(3)实验时,发现烛焰在光屏上的相片高,若要使烛焰成像在光屏中心,只调节烛焰,应将蜡烛向上调节.
(4)实验时,发现无论怎样调节光屏的位置,都不能在光屏上呈现清晰的像,请你写出两种可能的原因:
①物体在一倍焦距以内. ②物体在焦距处.

分析 (1)凸透镜对光线有会聚作用.
根据凸透镜的焦点和焦距定义,判断凸透镜的焦距.
阳光聚焦法:凸透镜正对太阳光,移动凸透镜在地面上得到最小最亮的光斑,光斑到光心的距离是凸透镜的焦距.
(2)当物距大于二倍焦距时,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像;当物体在二倍焦距和焦点之间时,通过凸透镜成倒立、放大的实像;当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像.
(3)根据光线过光心不改变方向判断蜡烛、凸透镜、光屏的移动情况.
(4)当物距小于焦距时,凸透镜正立、放大的虚像,光屏不能承接虚像;
当物距等于焦距时,不成像.

解答 解:(1)如图甲,这是类似于阳光聚焦法的应用.平行光线经凸透镜折射后会聚成一点,所以凸透镜对光线有会聚作用;
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上,这个点是凸透镜的焦点;焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距:f=51.0cm-40.0cm=11cm;
(2)因为u=25cm,f=11cm,所以u>2f,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一规律工作的.
(3)根据光线过光心不改变方向,要使像向下移动,可以使蜡烛向上移动.
(4)因为光屏不能承接虚像,因此无论怎样调节光屏的位置,都不能在光屏上呈现清晰的像,则物体可能在一倍焦距以内;也可能在焦距处.
故答案为:(1)会聚;11.0;会聚太阳光;(2)缩小;照相机;(3)上;(4)①物体在一倍焦距以内;②物体在焦距处.

点评 此题考查了粗略测量凸透镜焦距的方法、凸透镜成像实验中的注意事项以及凸透镜的成像规律;掌握好凸透镜成像的规律是解决此类问题的关键.

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