题目内容
17.同学们在老师的指导下,用图1所示的装置“探究凸透镜成像的规律”.(1)小民将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后,无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是蜡烛放在了凸透镜的焦点上.
(2)重新调整好后,在做实验时,小军用手遮住了凸透镜的上半部分,则他观察到光屏上的像D
A.不能看到烛焰的顶部 B.不能看到烛焰的底部
C.不能看到烛焰的全部 D.可以看到烛焰的全部,但像会变暗一些
(3)实验时他们发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向
上(选填“上”或“下”)移动.
(4)实验结束时,小民将凸透镜紧靠书上的一幅鹦鹉图片(如图2甲),然后逐渐远离的过程中,通过凸透镜观察到四个不同的像(如图乙),则四个像出现的先后顺序是B.
A.③②④①B.③②①④C.②①③④D.①②③④
分析 (1)要解决此题,需要掌握凸透镜对光的作用,知道从焦点发出的光,经凸透镜后平行于主光轴.
(2)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;
(3)凸透镜成倒立的实像,像与物体的运动方向相反.
(4)凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像;物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像;距等于二倍焦距成倒立等大实像;物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像;成虚像时,物距越大,像越大.
解答 解:(1)若将蜡烛放在焦点处,则发出的光经凸透镜后,平行于主光轴,则在光屏上会出现一个与凸透镜等大的圆形的光斑.
(2)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;因此可以看到烛焰的全部,但像会变暗一些;
(3)蜡烛变短,向下移动,由于成倒立的实像,所以光屏上的像向上移动.
(4)将凸透镜紧靠书上的一幅鹦鹉图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到③,然后是②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为④,故四个像的顺序为③②①④.
故答案为:(1)蜡烛放在了凸透镜的焦点上;(2)D;(3)上;(4)B.
点评 掌握凸透镜成像的三种成像的物距、像距和像的性质.正确区分实像和虚像.实验过程中,光屏上不能正常成像,或成像不清晰,或成像不在光屏中央,能分析原因,并能解决.
| A. | 当物体移至离凸透镜65厘米时,它的像不可能是缩小的实像 | |
| B. | 当物体移至离凸透镜40厘米时,它的像可能是等大的实像 | |
| C. | 当物体移至离凸透镜20厘米时,它的像可能是放大的实像 | |
| D. | 当物体移至离凸透镜15厘米时,它的像一定是放大的虚像 |
(1)为了完成实验,他还应添加的测量仪器是光具座.
(2)实验前,必须将烛焰,凸透镜和光屏的中心调整到同一直线、同一高度上.
(3)如图所示,烛焰恰好在光屏上形成清晰地像,此像是倒立、放大的实像,如果此时撤去光屏,应从原先光屏的右侧往左看,也能观察到烛焰的像.
(4)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像,记录的数据如表.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 物距μ(cm) | 60 | 30 | 20 | 15 | 10 |
| 像距v(cm) | 12 | 15 | 20 | 30 | 40 |
(5)根据所学的物理知识,可知第2次实验数据与照相机的原理是一致的.(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(6)若要进一步探究近视眼的成因,小明应更换一个焦距更小(选填“更大”或“更小”)的凸透镜进行对比实验.