题目内容

2.小华在探究凸透镜成像的规律中:

(1)他将凸透镜正对着太阳,使之在光屏上形成最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该透镜的焦距为11.5cm.他又将自己的近视眼镜紧贴在凸透镜的后面,要想在光屏上再次得到最小、最亮的光斑,应尝试将光屏向远离(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动.
(2)实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度,目的是为了使所成的像位于光屏中心.实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向上移动.
(3)如图乙所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像;保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像.若已知蜡烛与光屏间的距离为l0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为l.则透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=l0-2l (用l0、l表示).

分析 (1)掌握简单测量焦距的方法,让凸透镜正对着平行光,移动光屏找到焦点,从焦点到凸透镜的距离约等于焦距,近视镜对光线有发散作用,光屏应远离;
(2)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、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心;烛焰在光屏上的像偏高,若要使烛焰成像在光屏的中心,应将蜡烛向上调,这样像会向下移动;
(3)当物距小于像距成实像时,应成倒立放大的实像;当物距大于像距成实像时,应该成倒立缩小实像;对比以上成像条件,结合烛焰和光屏之间距离不变,分析解答.

解答 解:(1)由题意知,焦点到凸透镜的距离大约为61.5cm-50.0cm=11.5cm,所以焦距为11.5cm;
近视镜对光线有发散作用,光线汇聚的焦点远离透镜,所以光屏应远离;
(2)为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
蜡烛燃烧一段时间后,烛焰中心的高度降低,烛焰在光屏上的像向上移动,在光屏的上方.要想使像重新回到光屏的中心,应将光屏向上移,或凸透镜向下方移动;
(3)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,成倒立放大实像条件是f<U<2f,如图2所示,则该透镜焦距f<L;当凸透镜移至B位置时,因为在光屛上出现清晰的像,根据光的可逆性原理,可以假设蜡烛在光屛位置时,像应成在原蜡烛位置,因此,光屏到透镜位置B的距离应为L,故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=l0-2l.
故答案为:(1)11.5;远离;(2)使所成的像位于光屏中心;上;(3)l0-2l.

点评 此题主要考查学生对于凸透镜成像规律的理解和掌握,熟记成像条件,灵活运用是解决实际问题的关键.

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