题目内容

4.小明用一个焦距为10cm的凸透镜来探究凸透镜成像规律.
(1)实验时,将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上后,小明先调整它们的高度,使它们的中心在同一高度,目的是像成在光屏的中央.
(2)如图所示,光屏如果在70cm刻度处,为了找到清晰像,光屏应向右(选填“右”或“左”)移动.保持透镜位置不变,当蜡烛在25cm刻度处时,移动光屏,得到的清晰像应是倒立缩小的实(说清正倒、放大与缩小及虚实)像,这个像与照相机所成的像的性质相同(选填“相同”或“不同”).
(3)蜡烛在25cm刻度处时,找到清晰像后,如果在蜡烛与凸透镜之间再放入一个放大镜(中心在同一高度),则光屏应该向左(选填“右”或“左”移动),才可能再次在光屏上找到清晰像.

分析 (1)在“研究凸透镜成像”实验中,需要将蜡烛的火焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上;才能使像出现在光屏的中心;
(2)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f.利用其可制成投影仪.当物距大于2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,此时像距处于f和2f之间,利用其可制成照相机;
(3)凸透镜对光线有会聚作用.

解答 解:(1)在研究凸透镜成像的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具上,调节凸透镜、光屏的高度,使三者的中心在同一高度上,这样做的目的是使像能呈在光屏的中心.
(2)由题意知,f=10cm,蜡烛移在光具座的“35cm”刻度处时,物距为50cm-35cm=15cm,此时f<u<2f,所以在光屏上成一个倒立放大的实像,像距处于2f以外,所以光屏应向右移动,移动到70cm的右侧,直到光屏上的像最清晰为止;
当蜡烛在25cm处时,物距u=50cm-25cm=25cm>2f,此时在光屏上成了一个倒立缩小的实像,这个像与照相机所成的像相同;
(3)蜡烛在25cm处,如果在蜡烛与凸透镜之间再放入一个放大镜,放大镜有会聚作用,使原来会聚的光线提前会聚,所以应将光屏向左移动,才可能再次在光屏上找到清晰像.
故答案为:(1)像成在光屏的中央;(2)右;倒立缩小的实;相同;(3)左.

点评 此题是探究凸透镜成像的实验,考查了学生对实验操作的要求,一定要注意实验前的调整工作,为使像成在光屏的中央,应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处,同时还考查了凸透镜成像的规律及应用,要注意理解应用.

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