题目内容

11.在中考复习时,小文选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点重新体验.

(1)小文让一束平行光正对射向该透镜(图甲所示),调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑.图甲是调整完成的状态,该透镜焦距f=10cm;
(2)在如图乙所示实验中,光屏上得到烛焰清晰的像,此次实验所反映的规律是在f<u<2f时,成倒立放大实像,如使该规律更具有普遍性,小文接下来的做法是在刻度尺10cm处和20cm处之间多次移动蜡烛的位置,同时移动光屏得到清晰的像;
(3)当小文同学把蜡烛放在图丙所示位置处,无论怎样调节光屏,光屏上始终没有像,是因为u<f,成正立放大的虚像;小文通过凸透镜观察到烛焰的像,想用手试触烛焰的像,当通过凸透镜观察到手与烛焰的像重合的瞬间,手觉得灼热,这是因为小文的手在烛焰的位置.

分析 (1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点.焦点到光心的距离是凸透镜的焦距.
(2)3)掌握凸透镜成像的特点与物距像距之间的关系,若f<u<2f时,凸透镜成倒立、放大的实像;
为得出普遍结论,应改变蜡烛到凸透镜的距离进行多次实验,测出多组实验数据.
(3)当物体处于一倍焦距之内时,成的是一个正立、放大的虚像,而虚像不能在光屏上呈现;此时物像在同一侧;
实像和虚像的区别:实像是实际光线的会聚可以用光屏呈接,虚像不是实际光线的会聚不能用光屏呈接.

解答 解:
(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点,由图1可知:焦点到光心的距离是50cm-40cm=10cm,所以凸透镜的焦距是10cm.
(2)由图可知,在物体到凸透镜的距离f<u<2f时,此时凸透镜成倒立、放大的实像;
如使该规律更具有普遍性,小文接下来的做法是:在刻度尺10cm处和20cm处之间多次移动蜡烛的位置,同时移动光屏得到清晰的像.
(3)再把蜡烛移到丙图的位置,由凸透镜成像规律可知,此时物体处于一倍焦距之内时,成的是一个正立、放大的虚像,所以不能用光屏承接;
小文在凸透镜中看到的“手”实际是手的虚像,当通过凸透镜观察到手与烛焰的像重合的瞬间,手觉得灼热,这是因为此时手在烛焰的位置.
故答案为:
(1)最小最亮;10;
(2)在f<u<2f时,成倒立放大实像;在刻度尺10cm处和20cm处之间多次移动蜡烛的位置,同时移动光屏得到清晰的像;
(3)u<f,成正立放大的虚像;小文的手在烛焰的位置.

点评 此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,首先熟练掌握凸透镜成像的特点与物距像距之间的关系,同时学会对规律进行总结,知道成实像时,“物近像远像变大”.知道为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.

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