题目内容
【题目】小华利用透镜做了以下光学实验:
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(1)在做“探究凸透镜成像规律”实验中(如图甲所示),小华将蜡烛由距透镜 150cm 处移至距透镜 100cm 处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为 7cm。透镜的焦距约为_____cm。小华运用这种方法测出来的焦距__________(选填“大于”“小于或“等于”)实际焦距;
(2)查阅资料后小华发现,凸透镜成实像时,像高大小与焦距、物距等因素有关, 为进一步探究,她将 5cm 高的发光体作为光源,另取两个焦距不同的凸透镜进行实验。实验时记录的几组数据如下:
实验次数 | 焦距 f/cm | 物距 u/cm | 像距 v/cm | 物高 l/cm | 像高 h/cm |
1 | f1 | 35 | 14 | 5 | 2 |
2 | 30 | 15 | 5 | 2.5 | |
3 | 20 | 20 | 5 | 5 | |
4 | 15 | A | 5 | B | |
5 | 5 | 30 | 6 | 5 | 1 |
6 | 15 | 7.5 | 5 | 2.5 | |
7 | 10 | 10 | 5 | 5 | |
8 | 6 | 30 | 5 | 25 |
分析表中数据可知:焦距 f1 为__________cm,表格中 A处数据应为__________cm,表格中 B处数据应为 ____cm;
(3)小明想利用焦距 40cm 的凸透镜甲和焦距 18cm 的凸透镜乙制作模型照相机,通过模型照相机观察远处同一物体时,为了能在光屏上看到更大的像,应该选择 ____(选填“甲”或“乙”)凸透镜。
【答案】7 大于 10 30 10 甲
【解析】
(1)[1]蜡烛由距透镜 150cm 处移至距透镜 100cm 处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为7cm,此时物距远远大于2倍焦距,像距接近焦距,故焦距约为7cm。
[2]根据凸透镜成像的规律知
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即
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故
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故小华运用这种方法测出来的焦距大于实际焦距。
(2)[3]由表格数据知,当物距等于20cm,像距等于20cm,根据凸透镜成像规律知,此时成倒立、等大的实像,故
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解得
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[4]由2、4实验数据和根据光路可逆知,第2次实验像距等于第4次实验的物距,故第2次实验物距应等于第4次实验的像距,故A处数据为30。
[5]根据像的放大倍数与物距、像距的关系知
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此时,所成的像放大了2倍,故B处的数据为
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(6)[6]由2、5实验数据分析知,在物距相同,观察同一目标,焦距越大,所成的像越大,故应选择甲凸透镜。