Question

【題目】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,將發(fā)光體S(箭頭形狀的發(fā)光二極管,長為2 cm)、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進行實驗,如圖所示.固定凸透鏡T,將發(fā)光體S放在離凸透鏡4 cm(物距u)處,移動光屏P,如果找不到像,則記錄光屏上光斑的特征;如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像,則記下像的特征,測出光屏P到透鏡T的距離(像距)和像的長度.然后,將物距依次增加2 cm,重復上面的實驗.實驗數(shù)據(jù)如下表,根據(jù)表中的信息,回答下列問題:

(1)凸透鏡T的焦距為____cm.

(2)物距u在____范圍時,在光屏上總成倒立放大的實像.

(3)當物距從開始再到逐漸增大時,則像的大小____,像距____(均選填“變大”“變小”“不變”“先變小后變大”“先變大后變小”).

(4)當物距等于7 cm時,物體在光屏上____成像(填“一定會”“一定不會”“可能會”).分析表中成倒立實像的實驗數(shù)據(jù),當物像間距(u+v)最小時,成在光屏上的像的長度____發(fā)光體的長度(填“大于”“小于”或“等于”).

(5)請你根據(jù)上表提供的信息,再找出一條規(guī)律_____________.

Answer 1

【答案】8大于8 cm小于16 cm變小變小一定不會等于f>8 cm成實像(f<8 cm成虛像;f>16 cm成倒立、縮小的實像)

【解析】

(1)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，當物距等于二倍焦距時，像距也等于二倍焦距，成等大的實像，所以由表中數(shù)據(jù)知凸透鏡T的焦距為：。

(2)凸透鏡的焦距f=8 cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知，物距位于一倍到二倍焦距之間時，成放大的實像，所以物距u在大于8 cm小于16 cm范圍時,在光屏上總成倒立、放大的實像.

(3)由凸透鏡成實像時,物近像遠像變大,可知,當物距從開始再到逐漸增大時,即物距增大、像距變小,像變小.

(4)因為凸透鏡的焦距f=8 cm,所以當u=7 cm時,u<f,成正立、放大的虛像.一定不能在光屏上成像.

分析表中成倒立實像的實驗數(shù)據(jù),當物像間距(u+v)最小時,即物距為16 cm和像距為16 cm時,此時(u+v)最小,則成在光屏上的像的長度為2 cm,正好等于發(fā)光體的長度.

(5)由表中信息可知:

當f>8 cm時，即物距大于焦距時，凸透鏡成實像；

當f>16 cm時，即物距大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；

當f<8 cm時，即物距小于焦距時，凸透鏡成虛像。