题目内容

9.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验.如图所示:

(1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向下调整(选填“上”或“下”);
(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是7.5cm;
(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向左移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、缩小、清晰的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”).
(4)当蜡烛因燃烧而逐渐变短时,光屏上的像的位置将随之向上移(填“向上移”或“向下移”)
(5)当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的B

(6)其实验装置的示意图如图所示a、b、c、d、e是主光轴上的五个点.在a、b、c、d、e这五个点中:

①把烛焰放在e点上,可以成正立、放大的虚像.②把烛焰放在a点上,所成的像最小.
③把烛焰放在d点上,可以成倒立、放大的实像的像.④把烛焰放在c或d点上是属于投影仪原理.把烛焰放在a或b点上是属于照相机原理.

分析 (1)在做凸透镜成像规律的实验时,首先要调整光屏凸透镜烛焰的中心在同一高度上,这样做的目的是使像成在光屏的中心,根据这个思路可解决此题.
(2)根据凸透镜成像的规律:u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距.
(3)凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,照相机就是利用这一原理制成的;
(4)凸透镜成实像时,由经过凸透镜光心的光线方向不变可知,物体与像运动方向相反;
(5)根据凸透镜的成像规律,当物距小于一倍焦距时,在凸透镜同一侧会成正立放大的虚像;
(6)根据凸透镜成像规可知:①物距小于焦距成正立放大虚像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像.
②物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,成实像时,物距变大,像距变小,像变小.
③投影仪成像成倒立放大实像.
④照相机成像成倒立缩小实像.

解答 解:(1)根据图示的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知,光屏的中心高于凸透镜、烛焰的中心,要使像成在光屏的中心,就要使光屏向下调整使三者的中心在同一高度上;
(2)根据题意,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,说明此时满足15cm=u=2f,所以f=7.5cm;
(3)当使烛焰向左移动5cm,则u=15cm+5cm=20cm>2f,即物距增大,那么像距要减小,
则此时应该将光屏向左移到某一位置,这样在光屏上才能得到倒立、缩小、清晰的像;
(4)凸透镜成实像时,燃烧的蜡烛逐渐变短,烛焰下移像将上移,为了使像成在光屏的中心,应将蜡烛向上移或将光屏上移.
(5)当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,在凸透镜同一侧会成正立放大的虚像,
则A与D排除,又因所成的像位于物体的后方,是放大镜的原理,那C排除,故选B.
(6)如图,e在一倍焦距以内成正立放大虚像,②a,b在二倍焦距以外成倒立缩小实像,a较远,所成的像最小.
③投影仪成像成倒立放大实像,所以物距大于一倍焦距小于二倍焦距,c,d在一倍焦距和二倍焦距之间.
④照相机成像成倒立缩小实像,物距大于二倍,a,b在二倍焦距以外.
故答案为:(1)下;(2)7.5;(3)左;缩小;(4)向上移;(5)B;(6)①e;②a;③倒立、放大的实像;④c或d、a或b.

点评 凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u=f,不成像;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜.

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