Question

【題目】小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論。請你將空缺部分補(bǔ)充完整。

⑴將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖。則該透鏡的焦距為________ cm。

⑵將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在________ 。

⑶按要求進(jìn)行觀察和測量，并將觀測情況記錄在下表中。

①表中實(shí)驗(yàn)序號2中像的性質(zhì)為________ 、________ 、________ 。

②當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向________ （填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)。

③表中實(shí)驗(yàn)序號4中像距為________ cm

⑷實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，如下圖所示(P點(diǎn)是2倍焦距處)，你解決的方法是________ 。

⑸再把蠟燭移到B點(diǎn)處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，是因?yàn)榇藭r(shí)成的是正立、放大的虛像，要想看到這個(gè)像，應(yīng)從圖中的________ （填“C”或“D”）箭頭所示的方向去觀察。

⑹當(dāng)兩支點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于右圖所示的位置時(shí)，光屏上C、D兩處會(huì)得到清晰縮小的像，用一厚紙板擋住A處的燭焰，在光屏上________ （填“C”或“D”）處仍能得到一個(gè)清晰的像。

Answer 1

【答案】10 同一高度 倒立 縮小的 實(shí)像 遠(yuǎn)離 30 升高蠟燭的高度 C C

【解析】

(1)如圖所示，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm.(2)蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。(3)①已知凸透鏡的焦距是10cm；根據(jù)表中序號為2的數(shù)據(jù)可知，25cm>2f，2f>16.7cm>f，所以成倒立、縮小的實(shí)像。②光屏上仍然得到清晰的像說明凸透鏡成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，所以當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)。③根據(jù)表中序號為1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距為30cm時(shí)，像距為15cm，成倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)光路是可逆的，所以當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為30cm，成倒立、放大的實(shí)像。(4)由圖可知，像在光屏上的位置偏高，因?yàn)槌傻氖堑沽⒌南�，所以可以使蠟燭的高度升高，使蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度。(5)把蠟燭移到B點(diǎn)處，U<f時(shí)，凸透鏡成正立放大的虛像。光屏上承接不到像，需要透過凸透鏡觀察蠟燭看到正立放大的虛像，故需從C箭頭所示的方向去觀察。(6)根據(jù)過光心的光線不改變方向，可以判斷A處燭焰的像在D點(diǎn)，用厚紙板擋住A處的燭焰，D處燭焰的像不見了，C處還能看到B處燭焰的像。