题目内容

2.如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑.小楠用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示.

(1)该凸透镜的焦距为10.0cm.当烛焰距凸透镜6cm时,移动凸透镜另一侧的光屏,光屏上不能(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像.
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心同一高度上.
(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、缩小(选填“放大”或“缩小”)的实像,此时所成的像与照相机
所成的像性质相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
(4)如果将蜡烛移到图乙中30cm刻度处,这时光屏应向左(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像.
(5)随着实验的进行该同学将将蜡烛换成光源“F”放在35cm刻度处,其大小如图丙所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上,调整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是丁图中的C.

分析 (1)通过图中所示的现象,结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距.凸透镜成像的规律,知道当物距处焦距以外时,光屏上才能成实像,若在焦点以内时,光屏上不能成像,能看到一个正立、放大的虚像;
(2)“探究凸透镜成像规律”实验时,为使像呈在光屏中央,必须使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上;
(3)u>2f,成倒立缩小的实像,照相机利用了此原理;
(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大;
(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)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点,焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是40.0cm-30.0cm=10.0cm.
当烛焰距凸透镜6cm时,即处于焦点以内,所以光屏上不能成像;
(2)“探究凸透镜成像规律”实验时,为使像呈在光屏中央,必须使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上;
(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,u=30cm,u>2f,成倒立缩小的实像,照相机利用了此原理;
(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大;如果将蜡烛移到图乙中30cm刻度处,物距增大,像距减小,故这时光屏应向左移动才能在光屏上得到清晰的像.
(5)凸透镜固定在光具座零刻度线上,将光源“F”放在35cm处,2f>u>f,成倒立、放大的实像.
遮住凸透镜的上半部,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.故选C.
故答案为:(1)10.0;不能;(2)同一高度上;(3)缩小;照相机;(4)左;(5)C.

点评 此题考查了凸透镜成像规律的应用,要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系,做到灵活应用.

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