题目内容

11.A1班各学习小组的同学分别用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律,如图所示是其实验的部分过程.

(1)由图甲可知,凸透镜的焦距是10cm.
(2)小芳同学她首先按图乙所示完成仪器装配,图中P点是2倍焦距处.经过调节,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,把蜡烛向上(选填“上”或“下”)调;这样做的目的是使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,从而使像成在光屏的中央.
(3)小芳同学调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向右移动(填“左”或“右”),这次成的是倒立、放大的实像.投影仪(或幻灯机)(填“光学仪器”名称)是利用这原理制成的.
(4)当蜡烛在A处,光屏上成清晰像后,小芳用不透光的纸遮住一部分透镜,则不影响(选填“影响”或“不影响”)像的位置大小,像的亮暗会(选填“会”或“不会”)发生改变.
(5)小芳去掉遮住透镜的纸片,让蜡烛在A处,光屏上再次成清晰像后,她拿走光屏;再将蜡烛放在光屏位置处,则此时光屏应该放在A处才能成清晰的像,此现象说明在折射时的光路是可逆的.
(6)小芳再把蜡烛移到B处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的虚像,要想看到这个像,应从图中的C(填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察.

分析 (1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这个点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距.
(2)在凸透镜成像实验中,应先调节“三心同高”.
(3)利用A点物距与焦距的关系,根据凸透镜成像的规律,确定成像的性质和位置,然后据此调节光屏的位置.
(4)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.
(5)光的折射中光路是可逆的.
(6)当物体处于一倍焦距之内时,成的是一个正立、放大的虚像,而虚像不能在光屏上呈现;此时物像在同一侧.

解答 解:(1)如图平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,光屏上的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距,焦距是10cm.
(2)读图可知,像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向上调节,使三者的中心在同一高度;
(3)蜡烛放在A点,位于一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的规律可知此时成的是倒立的放大的实像,且像距大于二倍焦距,因此要把光屏像右移动.投影仪(或幻灯机)是利用这原理制成的.
(4)用不透光的纸遮住一部分透镜,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成完整的像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗.
(5)当2f>U>f时,光屏上成倒立、放大的实像,如果蜡烛和光屏互换位置,光屏上会得到倒立、缩小的实像,说明凸透镜的光路是可逆的.
(6)再把蜡烛移到D点处,由凸透镜成像规律可知,此时物体处于一倍焦距之内时,成的是一个正立、放大的虚像,而且物像在同一侧,因此要想看到这个像,应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察,即从图中的C点箭头所示的方向去观察.
故答案为:(1)10;
(2)上;高度;中央;
(3)右;放大;投影仪(或幻灯机);
(4)不影响;会;
(5)A;可逆的;
(6)虚;C.

点评 (1)掌握凸透镜的三种成像情况和应用.
(2)掌握光的反射和光的折射中光路是可逆的.
(3)给定凸透镜会确定凸透镜的焦距.

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