(14分)小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论。请你将空缺部分补充完整。
实验序号 |
物距μ/cm |
像距ν/cm |
像的性质 |
1 |
30 |
15 |
倒立、缩小的实像 |
2 |
25 |
16.7 |
|
3 |
20 |
20 |
倒立、等大的实像 |
4 |
15 |
|
倒立、缩小的实像 |
5 |
5 |
正立、放大的虚像 |
⑴将一束平行光射向凸透镜,得到如图所示的光路图。则该透镜的焦距为 cm。(1分)
⑵将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 。(2分)
⑶按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中。
①表中实验序号2中像的性质为 、 、 。(3分)
②当烛焰从远处向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。(2分)
③表中实验序号4中像距为 cm
⑷实验中,某同学在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如下图所示(P点是2倍焦距处),你解决的方法是 。(2分)
⑸再把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的虚像,要想看到这个像,应从图中的 (填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察。(2分)
⑹当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于右图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰缩小的像,用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上 ___(填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。(2分)
(1)10;(2)同一高度;(3)①倒立;缩小的;实像;②远离;③30;(4)升高蜡烛的高度;(5)虚像;C;(6)C.
【解析】
试题分析:(1)如图所示,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10cm.
(2)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.
(3)①已知凸透镜的焦距是10cm;根据表中序号为2的数据可知,25cm>2f,2f>16.7cm>f,所以成倒立、缩小的实像.②光屏上仍然得到清晰的像说明凸透镜成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,所以当烛焰从远处向透镜靠近时,光屏应向远离凸透镜的位置移动.③根据表中序号为1的实验数据可知,当物距为30cm时,像距为15cm,成倒立、缩小的实像,根据光路是可逆的,所以当物距为15cm时,像距为30cm,成倒立、放大的实像.
(4)由图可知,像在光屏上的位置偏高,因为成的是倒立的像,所以可以使蜡烛的高度升高,使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度.
(5)把蜡烛移到B点处,U<f时,凸透镜成正立放大的虚像.光屏上承接不到像,需要透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故需从C箭头所示的方向去观察.
(6)根据过光心的光线不改变方向,可以判断A处烛焰的像在D点,用厚纸板挡住A处的烛焰,D处烛焰的像不见了,C处还能看到B处烛焰的像.
考点:凸透镜成像规律及其探究实验
科目:初中物理 来源: 题型:
实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
1 | 30 | 15 | 倒立、缩小的实像 |
2 | 25 | 16.7 | |
3 | 20 | 倒立、等大的实像 | |
4 | 15 | 30 | 倒立、放大的实像 |
5 | 5 | 正立、放大的实像 |
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科目:初中物理 来源: 题型:
实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
1 | 30 | 15 | |
2 | 20 | 等大、倒立的实像 | |
3 | 15 | 放大、倒立的实像 | |
4 | 5 | / | 光展上无像 |
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科目:初中物理 来源: 题型:
实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
1 | 30 | 15 | 倒立、缩小的实像 |
2 | 25 | 16.7 | |
3 | 20 | 20 | 倒立、等大的实像 |
4 | 15 | 30 | 倒立、放大的实像 |
5 | 5 | 正立、放大的虚像 |
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科目:初中物理 来源: 题型:
实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
1 | 30 | 15 | 倒立、缩小的实像 |
2 | 25 | 16.7 | |
3 | 20 | 20 | 倒立、等大的实像 |
4 | 15 | 倒立、放大的实像 | |
5 | 5 | 正立、放大的实像 |
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科目:初中物理 来源: 题型:
实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
1 | 30 | 15 | 倒立缩小的实像 倒立缩小的实像 |
2 | 20 | 20 20 |
倒立等大的实像 |
3 | 15 | 30 30 |
倒立放大的实像 倒立放大的实像 |
4 | 5 | 3 | 正立放大的虚像 正立放大的虚像 |
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