题目内容

3.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律.

(1)测焦距:如甲图所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑.由此可得出该凸透镜的焦距为10.0cm;
(2)如乙图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,为使像成在光屏的中心,应将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度.
(3)图乙所示光屏上可找到一个清晰的烛焰的像.这个像是下列图中的D

(4)保持透镜在50cm刻度线不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是D.(选填选项的字母)
A.将蜡烛左移,光屏左移      B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移      D.将蜡烛右移,光屏右移
(5)若对换蜡烛和光屏的位置,光屏上能(能、否)得到一个清晰的像.

分析 (1)焦距是从焦点到凸透镜的距离;
(2)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
(3)根据物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;
(4)根据物近像远像变大的特点分析,要使像变大,则应减小物距,并增大像距;
(5)据光路的可逆性分析即可.

解答 解:
(1)如甲图所示,让一束平行光正对着凸透镜,再把透镜另一侧的光屏左右移动,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑; 焦距是从焦点到凸透镜光心的距离,由图甲知,该凸透镜的焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm;
(2)在做实验的过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心;
(3)由图可知,此时的物距为35cm;当u>2f时,成倒立、缩小的实像,故选D;
(4)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应使物距缩小,则像距变大,所以应将蜡烛右移,同时光屏也向右移.故D符合题意;
(5)据光路的可逆性可知,若将透镜和光屏的位置对换,即此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间,光屏处于2倍焦距以外,此时成倒立、放大的实像.
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)D;(4)D;(5)能.

点评 熟练掌握凸透镜成像的规律,能根据实验中物距与像距的变化,判断成像的特点与规律是解答的关键.

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