题目内容

【题目】如图光具座上,从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在高度.先后两次将焦距为10厘米和15厘米的凸透镜放置在“40厘米”刻度处,将蜡烛置于的“20厘米”刻度处,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像,比较两次所成的像,当选用焦距为厘米的透镜时,所成的像较大;保持透镜位置不变,若要确保在“50~70厘米”刻度之间移动光屏得到像,蜡烛应置于光具座上A、B、C、D中的点处.

【答案】同一;15;A或B
【解析】(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求,首先把凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上,点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上,这样才能使像成在光屏的中心;(2)由“蜡烛放置在20厘米处,保持透镜在40cm刻线处位置不变,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像”可知,在光屏上得到的像是实像,那么如果选择透镜的焦距为15cm,蜡烛放置在20厘米处,保持透镜位置不变,由于30cm>U>15cm,所以移动光屏,那么能在光屏上得到倒立放大实像,而如果选择透镜的焦距为10cm,蜡烛放置在20厘米处,保持透镜位置不变,由于U=2f=20cm,所以移动光屏,那么能在光屏上得到倒立等大实像;(3)保持透镜位置不变,若要确保在“50~70厘米”刻度之间移动光屏得到像,也就是像距在大于10cm,小于20cm之间,由于焦距为f=15cm,则若选择C点,物距为U=40cm﹣15cm=25cm处于一倍焦距和二倍焦距之间,像距应该为大于二倍焦距,必须在v=15cm×2=30cm外,即在70cm刻线之外,同理选择D点也是如此.而选择A、B时,由于物距大于二倍焦距,则像距在一倍焦距和二倍焦距之间,符合题意.

综上所述,保持透镜位置不变,若要确保在“50~70厘米”刻度之间移动光屏得到像,蜡烛应置于光具座上A、B、C、D中的A或B点.
所以答案是:同一;15;A或B.


【考点精析】本题主要考查了凸透镜成像规律及其探究实验的相关知识点,需要掌握巧记凸透镜成像的区分:物近像远像变大, 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小, 实像总是倒立的才能正确解答此题.

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