题目内容

15.如图所示,小宁和同学们在张老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验.

(1)当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为10cm.
(2)小宁同学把蜡烛移动到A处,屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向左(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、缩小(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像.利用这个成像原理人们制成了照相机(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”).实验中,小宁发现蜡烛越来越短,此时他应将凸透镜往下(选填“下”或“上”).
(3)同组的小华在观察光屏上烛焰清晰的像时,不小心将手指尖触摸到凸透镜,这时光屏上D
A、出现手指的实像      B、出现手指的影子
C、烛焰的像变得不完整     D、烛焰的像完整,但变暗
(4)接着,小宁将蜡烛从A处继续向左移动了5cm,若仍要在光屏上得到清洗的像,需要在(2)问基础上将光屏向相同方向在再移动小于5cm即可(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)另一组的小玲想用另一种方法测量凸透镜的焦距,在早上9:00利用太阳光,她将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,她认为此点就是凸透镜的焦点.你认为该活动过程存在的问题是:凸透镜没有正对太阳光放置(太阳光没有平行于主光轴入射到凸透镜上.

分析 (1)当物距等于2f时,成倒立、等大的实像,像距等于2f,根据其结合像距与物距的关系得出结论;
(2)根据物近像远像变大的特点分析;
(3)当将凸透镜的部分挡住后,光屏上仍能成物体完整的像,只是凸透镜会聚光线数量比原来减少,像比原来变暗.
(4)凸透镜成像时,当物距等于2f,此时像距也为2f,物像之距最小.当由A处向左移动5cm时,由于物体远离2f处,所以物像之距在减小.由此可得出像移动距离的关系.
(5)平行于主光轴的光线会聚于一点,此点为凸透镜的焦点.由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,粗略测量薄透镜的焦距时,可以测出从焦点到凸透镜的距离即可.

解答 解:
(1)由图知,u=v=20.00cm,则可知20.00cm=2f,f=10.00cm;
(2)把蜡烛移动到A处,物距变大,像距变小,所以应将光屏靠近透镜,向左移动;此时物距大于2f,所以在光屏上成倒立缩小的实像;小宁发现蜡烛越来越短,为了使烛焰、凸透镜、光屏在同一直线上,此时他应将凸透镜往下移动.
(3)不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些.故D正确;
(4)凸透镜位置不变,蜡烛向左移动,物距增大,像距减小,光屏向左移动才能接到清晰的像.当物距等于2f,此时像距也为2f,物像之距最小.当由A处向左移动时,由于物体向远离2f,所以物像之距在减小,因为物体向左移动5cm,像也向左移动,但像移动距离小于物体移动距离,故小于5cm;
(5)太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点.所以把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点.测出光斑到凸透镜的距离,便是焦距.而小明上午第二节下课后,将凸透镜与水平地面平行放置,此时凸透镜没有正对太阳光(太阳光没有与凸透镜的主光轴平行),所以这个亮点不是凸透镜的焦点的位置.
故答案为:(1)10.00;(2)左;缩小;照相机;下;(3)D;(4)小于;(5)凸透镜没有正对太阳光放置(太阳光没有平行于主光轴入射到凸透镜上).

点评 探究凸透镜成像规律”的实验,关键掌握凸透镜成像规律及作用,属于基础问题的考查,难度不大.

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