题目内容

5.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律.

(1)如图1所示,可知该凸透镜的焦距为10cm.
(2)小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内;②蜡烛放在了在焦点上;③蜡烛在焦点外侧贴近焦点的位置.
(3)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图2所示时,在光屏上可得一个清晰的像,这个像是倒立(选填“倒立”或“正立”)、缩小(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像.生活中常用的照相机就是利用这个原理制成的.
(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,应该将光屏向上移动.
(5)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像D.
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了.

分析 (1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距,让平行光射到凸透镜上,调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点,亮斑到凸透镜的距离为焦距;
(2)光屏上承接不到烛焰的像的原因是烛焰成虚像或成的实像太远,光具座太短,以至承接不到像;
(3)根据图中数据求出物距,根据凸透镜成像情况判断成像性质及应用;
(4)原来烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,实验一段时间后,蜡烛变短了,烛焰移到了主光轴的下方,所成的像将移到主光轴的上方,光屏应移到像的位置;
(5)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.

解答 解:(1)将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑;
如图从光斑到凸透镜的距离为40cm-30cm=10cm,即为焦距.
(2)烛焰成虚像的原因有两个:①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内;②蜡烛放在了在焦点上;
成像远的原因是:③蜡烛在焦点外侧贴近焦点的位置.
(3)如图从光斑到凸透镜的距离为50cm-20cm=30cm,大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用这个原理制成的.
(4)蜡烛变短后,像将移到主光轴上方,光屏也应移到主光轴上方;
(5)挡住透镜上半部分,下半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,D正确;
故答案为:(1)10;
(2)①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内;②蜡烛放在了在焦点上;③蜡烛在焦点外侧贴近焦点的位置;
(3)倒立;缩小;照相机;
(4)上;
(5)D

点评 本题探究凸透镜成像规律,考查凸透镜焦距的测量、凸透镜成像规律的应用与分析、器材的调整及凸透镜成像的机制,综合性较强.

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