
實驗 探究凸透鏡成像的規(guī)律1. 某小組做探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,實驗裝置如圖甲所示.?【基礎(chǔ)設(shè)問】(1)為了便于觀察,本實驗應(yīng)在光線較 (填“亮”或“暗”)的環(huán)境中進行.?(2)將燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致調(diào)整在同一高度,目的是 .?(3)如圖乙所示,一束平行光正對凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f= cm.?(4)調(diào)整各元件在光具座上的位置,當各元件位置如圖丙所示時,光屏上恰好呈現(xiàn)清晰的像(像未畫出).①此時物距是 cm,像距是 cm,像的性質(zhì)是 (填像的正倒、大小特點)的實像.生活中 (填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理制成的.?②保持凸透鏡位置不動,小紅將蠟燭移至30 cm刻度線處時,要想得到清晰的像,光屏應(yīng)移至 cm刻度線處,此時成 (填像的正倒、大小特點)的實像.?③小紅保持凸透鏡位置不變,將蠟燭從10 cm刻度線處移至35 cm刻度線處時應(yīng)將光屏向 (填“靠近”或“遠離”)凸透鏡的方向移動,光屏上可以成 (填“放大”或“縮小”)的像.?④保持凸透鏡位置不動,小紅將蠟燭移動至45 cm刻度線處時,無論怎么移動光屏,光屏上都無法承接到像,原因是 .此時燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后成 (填像的正倒、大小特點)的 (填“虛”或“實”)像,應(yīng)從 (填“光屏”或“蠟燭”)一側(cè)透過凸透鏡觀察這個像.?(5)如圖丙所示,若將蠟燭與光屏的位置互換,光屏上會呈現(xiàn) (填像的正倒、大小特點)的像,此時成像特點符合 (填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)的原理.?(6)實驗過程中,蠟燭由于燃燒而逐漸變短,此時燭焰的像在光屏上的位置會向 方移動,為了能讓燭焰的像回到光屏的中央,可將凸透鏡向 調(diào)節(jié).(均填“上”或“下”)?【能力設(shè)問】(7)在圖丙的實驗中,若在凸透鏡和蠟燭之間放置一凹透鏡,則需要將光屏向 (填“左”或“右”)移動才能在光屏上得到清晰的像.?(8)如圖丁所示,在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向靠近透鏡方向移動適當距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡是 (填“近視”或“遠視”)眼鏡.?? (9)在圖丙的實驗中,若保持蠟燭和凸透鏡位置不變,更換凸透鏡,在光具座上向左移動光屏,光屏上又出現(xiàn)了清晰的像.這表明像距變 (填“大”或“小”)了,由此可推斷出更換的凸透鏡對光的會聚能力 (填“增強”或“減弱”),此透鏡的焦距 (填“大于”“小于”或“等于”)10.0 cm.?【拓展設(shè)問】(10)在圖丙的實驗中,若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分,則光屏上 (填選項序號).?A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像,但像更小了D.燭焰的像仍然是完整的,且大小不變,只是變暗了(11)在圖丙實驗中,小紅保持凸透鏡在50 cm位置處不變,當蠟燭移動到38 cm刻度線處時,發(fā)現(xiàn)在凸透鏡右側(cè)無論怎樣移動光屏,光屏上都無法成清晰的像,請你判斷產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是 .?(12)新情境如圖甲所示,當光屏上呈現(xiàn)清晰的像時,不改變圖甲中蠟燭和透鏡位置:①若將凸透鏡換成焦距相同、鏡面較小的凸透鏡,再次做實驗,光屏上所成的像與原來相比 (填“變小”“變暗”或“變不完整”)了.?②若將凸透鏡換成鏡面大小相同、焦距稍小的凸透鏡,再次實驗,則需將光屏 (填“向左”或“向右”)移動才能成清晰的像,光屏上所成的像與原來的像相比 (填“變大”“不變”或“變小”).?(13)如圖戊所示,若切除凸透鏡中間的陰影部分,再將剩余部分靠攏合在一起,蠟燭在P點時將成 個像.?(14)新考法小紅認為凸透鏡成實像時,不但像與物上下是顛倒的,而且左右也是相反的.請你設(shè)計一種簡單的方法驗證小紅的觀點: .?1.【答案】 (1)暗 (2)使燭焰的像成在光屏中央 (3)10.0 (4)①40.0 13.0 倒立、縮小 照相機?、?0.0 倒立、等大?、圻h離 放大 ④物距小于凸透鏡一倍焦距 正立、放大 虛 光屏 (5)倒立、放大 投影儀 (6)上 下 (7)右 (8)遠視 (9)小 增強 小于 (10)D (11)像距太大,超出光具座的調(diào)節(jié)范圍 (12)①變暗 ②向左 變小 (13)2 (14)沿垂直于光具座方向吹動燭焰,觀察光屏上像的晃動方向是否與燭焰的晃動方向相反(答案合理即可)【解析】 (4)④此時物距為5 cm,小于凸透鏡一倍焦距,成的是正立、放大的虛像,光屏是接收不到像的.(6)由于蠟燭燃燒變短,燭焰向下移動,燭焰的像向上移動,為了讓燭焰的像回到光屏中央,可將凸透鏡向下調(diào)節(jié).(7)凹透鏡對光有發(fā)散作用,則射向光屏的光經(jīng)過凹透鏡將推遲會聚,即光屏要向右移動才能在光屏上得到清晰的像.(8)在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向靠近透鏡的方向移動適當距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,說明光線提前會聚,故鏡片是凸透鏡,該眼鏡是遠視眼鏡.(9)更換凸透鏡后需要向左移動光屏才能得到清晰的像,說明光提前會聚了,即所更換的凸透鏡對光的會聚能力更強,故此透鏡的焦距小于10.0 cm.答案(10)若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分,還會有部分光線經(jīng)凸透鏡折射會聚成完整的像,只是折射光線減少,成的像變暗.(12)①透鏡的鏡面較小表示通過透鏡的光較少,由于焦距和物距不變,故成像的大小不變,只是成的像變暗了;②若換成焦距較小的凸透鏡,則透鏡的會聚能力增強了,所以像會提前會聚,需要將光屏向左移動才能成清晰的像.(13)切割后,凸透鏡一分為二,有兩個光心,成的像有兩個.
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