在焦距為5cm、9cm和15cm的凸透鏡中選擇一個放置在如圖所示的位置,將蠟燭、光屏分別置於光具座上透鏡兩側,...
問題詳情:
在焦距為5cm、9cm和15cm的凸透鏡中選擇一個放置在如圖所示的位置,將蠟燭、光屏分別置於光具座上透鏡兩側,調整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在 ;若將蠟燭放置在A點通過三個凸透鏡都能在光屏上成像,則焦距為 cm的透鏡所稱的像最大,若在BC間移動光屏時可在光屏上得到清晰的像,則實驗中所用透鏡的焦距可能是 cm.
【回答】
【考點】B7:凸透鏡成像規律及其探究實驗.
【分析】(1)為使像能夠成在光屏*,應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度處;
(2)凸透鏡成像規律:u>2f,成倒立、縮小的實像,2f>v>f;2f>u>f,成倒立、放大的實像,v>2f.
【解答】解:
(1)要調整燭焰、光屏和凸透鏡的中心大致在同一高度上,這樣才可以使燭焰的像成在光屏的*;
(2)由圖可知,A點到凸透鏡的距離為25cm,即物距為25cm;
焦距為5cm的凸透鏡,因物距大於其2倍焦距,所以成的是倒立、縮小的實像;
焦距為9cm的凸透鏡,因物距大於其2倍焦距,所以成的是倒立、縮小的實像;
焦距為15cm的凸透鏡,因f<25cm<2f,成的是倒立、放大的實像;
故焦距為15cm的凸透鏡成的像最大;
(3)在BC間移動光屏時可在光屏上得到清晰的像,即在凸透鏡右側5cm~20cm間移動光屏時可在光屏上得到清晰的像;物距為25cm,結合前面分析可知:
①焦距為5cm的凸透鏡,成的是倒立、縮小的實像,像距的範圍f<v<2f,即5cm<v<10cm,在5cm~20cm範圍以內,在該範圍內移動光屏時可在光屏上得到清晰的像,故凸透鏡的焦距可能為5cm;
②焦距為9cm的凸透鏡,成的是倒立、縮小的實像,像距的範圍f<v<2f,即9cm<v<18cm,在5cm~20cm範圍以內,在該範圍內移動光屏時可在光屏上得到清晰的像,故凸透鏡的焦距可能為9cm;
③焦距為15cm的凸透鏡,成的是倒立、放大的實像,像距的範圍v>2f,即v>30cm,超過了5cm~20cm範圍,在BC間移動光屏時不能在光屏上得到清晰的像,故凸透鏡焦距不可能為15cm.
綜上分析可知,凸透鏡焦距不可能為15cm,可能為5cm或9cm.
故*為:(1)同一高度;(2)15;(3)5、9.
知識點:凸透鏡成像的規律
題型:實驗,探究題
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