题目内容

14.生活中的许多光学仪器上都使用了凸透镜,那么凸透镜所成的像都有哪些特点呢?在物理课上,小乐做的同学们想通过实验来探究“凸透镜的成像规律”,
(1)进行实验前,小乐挑选透镜时,分别用焦距都是10cm的透镜甲和透镜乙看纸上的字.观察到了如图1所示的情景,你认为他应该选择乙(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验.

(2)小乐选好透镜后,将仪器安装在光具座上,点燃蜡烛后,发现烛焰在光屏上所成的像如图1所示太偏,这是因为他漏掉了一个操作步骤,这一步骤是调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上.
(3)小乐组的同学们分工合作,一边实验擦uo做,一边将数据和有关的现象记录在表中,他们评估时,感觉其中第2次的实验记录是错误的.
实验次数 物距u/cm 成像特点 
 130 倒立、缩小的实像 
 2 20 倒立、放大的实像
 3 16 倒立、放大的实像
 4 8正立、放大的虚像
(4)在“探究凸透镜成像规律”的实验器材中,传统的发光物体为燃烧的蜡烛,光屏为普通的白板.组里的小伟同学对它们进行了改进:他在有方格的白纸板上装了6个发光二极管做发光物体,如图2甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.如图2乙所示,改进后,实验器材,在探究成像特点时,最主要的优点和缺点分别是优点是稳定、更明亮;缺点发光二极管组成“T”型左右位置是否发生倒置不能体现出.

分析 (1)凸透镜对光线有会聚作用,能成放大的虚像;凹透镜对光线有发散作用,能成缩小的虚像;
(2)在探究“凸透镜的成像规律”实验时,先要把仪器安装在光具座上,为保证像成在光屏中央,须调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度;
(3)当u=2f时,凸透镜成等大倒立的实像;
(4)在凸透镜成像实验中,所成的像越稳定、越明亮就越容易观测,得出的结论更准确;在观察所成的像的正倒时,要考虑上下、左右是否发生倒置;

解答 解:(1)甲所成的缩小的虚像,为凹透镜;乙成的是放大的虚像,为凸透镜;本题探究“凸透镜的成像规律”;
(2)实验中发现烛焰在光屏上所成的像太偏,表明凸透镜、光屏、烛焰的中心不在同一高度;
(3)本题中所采用的凸透镜的焦距为10cm,当u=20cm=2f时,应成倒立等大的实像;
(4)烛焰的形状会受风的影响,并且烛焰和像的大小关系不容易确定,实验中用发光二极管做光源,这样成的像比较稳定,亮度比烛焰也强;但由于二极管做成“T”型,所成的像与物相比较,上下是否倒置容易观察,但左右是否倒置不易观察.
故答案为:(1)乙;(2)调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度;(3)2;(4)优点是像更稳定、更明亮;缺点是发光二极管组成“T“型左右位置是否发生倒置不能体现出.

点评 此题是探究凸透镜成像实验,对实验中出现问题的分析旨在考查实验步骤的严密性,同时用发光二极管来代替蜡烛实验,更具有优越性.

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