题目内容
【题目】在用如图所示装置探究凸透镜成像规律的实验中,小柯不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找蜡烛的像,并将实验结果记录在表中:
序号 | 蜡烛到透镜的距离(cm) | 像的特点 |
1 | 20.0 | 倒立缩小的实像 |
2 | 16.0 | 倒立等大的实像 |
3 | 12.0 | 倒立放大的实像 |
4 | 6.0 | ? |
(1)实验前将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在_____上。由表格的数据可知,实验所用凸透镜的焦距是_____cm;
(2)在第1次实验中保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是_____(填选项前的字母);
A.烛焰的上半部分,亮度变暗
B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗
D.完整的烛焰,亮度不变
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛变短,导致光屏上烛焰的像向上移动,可将凸透镜的高度调_____(选填“高”或“低”),使像呈现在光屏的中央;
(4)第4次实验中,小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑。若要观察到此时所成的像,正确的操作是_____;
(5)小柯在第1次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现了清晰的像。若第1次实验模拟的是正常眼球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模拟_____的成像情况。
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【答案】同一高度 8.0 C 低 在光屏的一侧透过凸透镜观察像 近视眼
【解析】
(1)[1]在开始实验时,应调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致同一高度上,这样才能保证像成在光屏的中央;
[2]由表格中的数据知道,当u=16.0cm时,成倒立、等大的实像,此时u=2f,所以,凸透镜的焦距为f=8.0cm;
(2)[3]当遮住凸透镜的上半部时,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故C正确;
(3)[4]当蜡烛变短时,光屏上的像会向上移动,所以,要使像成在光屏的中央,由过光心不改变方向知道,凸透镜应向下移动;
(4)[5]第4次实验中,由于u=6cm<f,故成正立、放大的虚像,且虚像与物体在同侧,所以,虚像只能观察到,即应在光屏的一侧透过凸透镜观察像;
(5)[6]小柯在第1次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,这表明像距减小,即该透镜对光线的折射能力变强了,所以,模拟的是近视眼的成像情况。