小明想探究凸透鏡成像規律.現有兩個凸透鏡,焦距分別為10cm和20cm.(1)實驗前要調整凸透鏡、光屏和燭焰,...
問題詳情:
小明想探究凸透鏡成像規律.現有兩個凸透鏡,焦距分別為10cm和20cm.
(1)實驗前要調整凸透鏡、光屏和燭焰,使光屏中心和燭焰中心位於 .
(2)小明將其中一塊凸透鏡放在光具座上,當燭焰、透鏡及光屏的位置如上圖所示時,恰能在光屏上得到一個清晰的像,則他選擇的凸透鏡的焦距為 cm;
(3)小明將蠟燭和光屏的位置對換,發現在光屏上仍能成一清晰的像,此時像的*質是倒立、 (選填“放大”或“縮小”)的實像;
(4)接著,不改變各元件的位置,小明換了另一塊凸透鏡,調節光屏的位置,此時 (選填“能”或“不能”)在光屏上找到燭焰的像.
(5)當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時,如果透鏡上落上一隻小蟲,則光屏上所成的像 (選填“完整”或“不完整”),在屏上 (選填“能”或“不能”)看到小蟲的像.
(6)為了便於觀察實驗現象,實驗的環境應該 (選填“較亮”或“較暗”)為好.
【回答】
【考點】凸透鏡成像規律及其探究實驗.
【分析】(1)探究凸透鏡成像規律時,先安放好儀器,為讓像在光屏中間在呈現,須調整凸透鏡、光屏和燭焰的高度,使它們的中心在同一高度.
(2)據圖看出物距和像距的關係,再據兩個凸透鏡的焦距分析判斷即可.
(3)由圖知,蠟燭處於2倍焦距之外,在透鏡的另一側的光屏上得到清晰縮小的像,在光的折*中,光路是可逆的,分析若將蠟燭與光屏的位置對調,光屏上像的*質.
(4)若物體處於凸透鏡的1倍焦距以內,在光屏上不能成像,通過凸透鏡能看到一個正立、放大的虛像.
(5 )凸透鏡成像屬於光的折*現象,物體發出的光線經凸透鏡折*後,會聚在凸透鏡另一側的光屏上,形成物體的實像;如果凸透鏡的口徑大,透過的光多,像就亮;口徑小,透過的光少,像就暗.
(6)凸透鏡成像時,前後光線相差越大,實驗效果越明顯,蠟燭的像越明顯.
【解答】解:(1)在探究凸透鏡成像規律時,須調整凸透鏡、光屏和燭焰,使光屏中心和燭焰中心位於凸透鏡的主光軸上,使所形成的像能呈現在光屏中心.
(2)此時通過凸透鏡在光屏上能成一個實像,據圖能看出,此時在光屏上成一個倒立縮小的實像,所以此時物體在2倍焦距以外,即u=30cm>2f,即15cm>f,已知兩個凸透鏡的焦距分別為10cm和20cm,所以小明選擇的凸透鏡的焦距為10cm.
(3)由圖知,蠟燭原來處於2倍焦距之外,在透鏡的另一側的光屏上得到清晰縮小的像,這個像是實像;在光的折*中,光路是可逆的,當把蠟燭放在光屏位置,光屏放在原來蠟燭的位置,即此時物體處於1倍焦距和2倍焦距之間,據光路的可逆*可知,此時成倒立、放大的實像.
(4)在(3)中的物距為65cm﹣50cm=15cm,不改變各元件的位置,物距仍然為15cm,小明換了另一塊焦距為20cm的凸透鏡時,此時蠟燭處於1倍焦距以內,故光屏上不能成像.
(5)凸透鏡成實像時,所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像,小蟲落在透鏡上後,整個物體發出的光雖有一小部分被擋住,但總會有一部分光通過凸透鏡而會聚成像,因此,像與原來相同,即光屏上所成的像仍然是完整的;由於小蟲到透鏡的距離小於1倍焦距,故在屏上不能看到小蟲的像.
(6)為使實驗現象更加明顯,實驗環境應該比較暗,這樣蠟燭的像會更加清晰.
故*為:
(1)凸透鏡的主光軸上;(2)10;(3)放大;(4)不能;(5)完整;不能;(6)較暗.
知識點:凸透鏡成像的規律
題型:實驗,探究題
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