【題目】曉雯探究凸透鏡的成像規(guī)律,進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論.

(1)如圖所示,讓太陽光正對著凸透鏡照射,把光屏置于另一側(cè).改變光屏與凸透鏡間的距離.直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑,測得凸透鏡的焦距是_______.

(2)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_________________.

(3)曉雯按照實(shí)驗(yàn)步驟做了四次實(shí)驗(yàn),下圖是第一次實(shí)驗(yàn)中蠟燭、透鏡和光屏的位置.

實(shí)驗(yàn)序號

物距u/cm

像距v/cm

像的性質(zhì)

1

A______

13

B__________

2

20

C_______

倒立、等大的實(shí)像

3

13

D_______

倒立、放大的實(shí)像

4

6

正立、放大的虛像

①在表中空格內(nèi)填寫相應(yīng)內(nèi)容.

②當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處靠近透鏡時,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)________透鏡,此時像比之前的______.(選填“大”或“小”)

③曉雯做到第2次實(shí)驗(yàn)時,如果用手擋住透鏡的下半部分,光屏上的像發(fā)生什么變化?

④曉雯做到第3次實(shí)驗(yàn)時,蠟燭由于燃燒而變短了一點(diǎn),此時,像會成在光屏的___半部分(選填“上”或“下”),如果想讓像成在光屏中央,應(yīng)將透鏡向____移動(選填“上”或“下”).

⑤第4次實(shí)驗(yàn)中,光屏上接收不到像,曉雯應(yīng)該在透鏡的_____側(cè)觀察,看到的像在透鏡的____側(cè).(選填“左”或“右”)

⑥如果把物距調(diào)節(jié)到5cm,看到的像比第4次實(shí)驗(yàn)_______(選填“大”或“小”).

【答案】10cm同一高度A:40B:倒立縮小實(shí)像C:20D:40遠(yuǎn)離大像變暗(淡)上下右左小

【解析】讓太陽光正對著凸透鏡照射,調(diào)節(jié)光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑,這個光斑即透鏡的焦點(diǎn),所以焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm。

為了使像正好呈現(xiàn)在光屏的中央,應(yīng)使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度。

由圖可知,第一次實(shí)驗(yàn)中物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。故A40

物距u=40cm>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,B空填:倒立、縮小的實(shí)像

第二次實(shí)驗(yàn)中,物距等于像距時,成倒立等大的實(shí)像,故C應(yīng)填:20

第三次實(shí)驗(yàn)中,物距在一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立放大的實(shí)像,物距u等于第一次實(shí)驗(yàn)中的像距v,根據(jù)折射光路是可逆的,此時像距為v=40cmD40

當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處靠近透鏡時,仍要在光屏上得到清晰的像,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律物近像遠(yuǎn)像變大,光屏應(yīng)遠(yuǎn)離凸透鏡,此時相比之前的大。

曉雯做到第2次實(shí)驗(yàn)時,如果用手擋住透鏡的下半部分,燭焰的光射向凸透鏡的上半部分,經(jīng)凸透鏡折射后,仍能會聚成像,像的大小不變,像是完整的,只是折射光線減少,像變暗。

曉雯做到第3次實(shí)驗(yàn)時,蠟燭由于燃燒而變短了一點(diǎn),由于通過透鏡光心的光線傳播方向不變,此時,像會成在光屏上半部分。如果想讓像成在光屏中央,應(yīng)將透鏡向下移動。

4次實(shí)驗(yàn)中,光屏上接收不到像,曉雯應(yīng)該在透鏡的右側(cè)觀察,看到的像在透鏡的左側(cè)。

如果把物距調(diào)節(jié)到5cm,由于物距小于焦距,成正立、放大的虛像。物距變小像變小,看到的像比第4次實(shí)驗(yàn)小。

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