题目内容

4.如图是小峰在“探究凸透镜成像的规律”的实验装置.根据学过的知识回答以下问题:

(1)小峰将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,并调节到如图甲所示的位置时,光屏上出现了倒立、缩小(填“放大”“缩小”或“等大”)的烛焰的像.
(2)若图中的点划线为凸透镜的主光轴,A点为烛焰上的一点,请在的图甲上通过作图确定A点在光屏上的像A'的位置和凸透镜的一个焦点F.
(3)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?是.
(4)小峰回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示),受此启发,他选取实验中的凸透镜,利用测凸透镜焦距的原理图(如丙图所示),分别用红光和紫光来进行测凸透镜焦距的实验,得出实验结论:对同一凸透镜,光的红焦距大些 (选填“红”或“紫”),你的依据是红色光较紫色光偏折能力弱.

分析 (1)掌握凸透镜成像的三种情况:
U>2f,成倒立、缩小的实像,2f>V>f.
2f>U>f,成倒立、放大的实像,V>2f.
U<f,成正立、放大的虚像,光屏上不能呈接到像,透过凸透镜能看到虚像.
(2)平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点;过光心的方向不变;从焦点发出的光线,过凸透镜后平行于主光轴.还要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点.
(3)保持蜡烛与凸透镜的位置不变,光线经凸透镜折射后会会聚成像;
(4)白光经三棱镜后,光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,是因为不同颜色的光经玻璃的折射本领不同.

解答 解:(1)由图可知:物距大于相距,则光屏上成倒立、缩小的实像.
(2)在主轴上确定出凸透镜的右边的焦点位置.
过A点和光心作一条光线,折射光线与光屏的交点为像点A′;
过A点作平行于主光轴的入射光线,然后过透镜后到达A′点,折射光线与主光轴的交点即为焦点F;
如下图所示:
;
(3)保持蜡烛与凸透镜的位置不变,不影响成像.只是撤去光屏,光屏上不能承接到像了;
(4)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距不相同.红色光较紫色光偏折能力弱,所以红色光对凸透镜的焦距大.
故答案为:(1)缩小;(2)如上图;(3)是;(4)红;红色光较紫色光偏折能力弱.

点评 此题考查了凸透镜成像的特点和三条特殊光线的应用,要理解成像的原理.

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