9.(1)如圖1所示,光會(huì)聚于b點(diǎn),在虛線區(qū)域內(nèi)放甲透鏡后,光會(huì)聚于主光軸MN上的c點(diǎn);在虛線區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后,光會(huì)聚于主光軸MN上的a點(diǎn).現(xiàn)在小明想進(jìn)一步探究凸透鏡成像的特點(diǎn),他應(yīng)選擇圖2乙(選填“甲”或“乙”)透鏡.

小明選擇好凸透鏡后再光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(2)為測(cè)量凸透鏡焦距,他讓一束平行光正對(duì)射向該透鏡,須調(diào)節(jié)光屏位置直到在屏上得到一個(gè)最小最亮的光斑.圖2甲是調(diào)節(jié)完成的狀態(tài),該透鏡的焦距f=10cm;
(3)小明按圖2乙組裝好實(shí)驗(yàn)裝置.在只移動(dòng)透鏡的情況下,他發(fā)現(xiàn)都不能在光屏上成清晰的像.由此,你猜想造成上述現(xiàn)象的原因是蠟燭和光屏間距離較;
(4)如圖2丙所示,蠟燭在光具座上A處時(shí),可在B處的光屏上成一清晰的像,所成像為倒立、放大的實(shí)像.若把蠟燭從A處向左移動(dòng)距離s到C,為在光屏上再次成清晰的像,則他應(yīng)將光屏向左(選填“左”或“右”)移動(dòng),光屏移動(dòng)的距離s′大于s(選填“大于”、“等于”或“小于”).

分析 (1)根據(jù)圖判斷出甲乙對(duì)光線的作用,根據(jù)凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用進(jìn)行判斷.凸透鏡有會(huì)聚光線的作用,凹透鏡有發(fā)散光線的作用.
(2)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn).焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距.
(3)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中像距和物距的關(guān)系,當(dāng)u=2f,成倒立、等大的實(shí)像,此時(shí)v=2f;
(4)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中像距和物距的關(guān)系可確定像的性質(zhì);凸透鏡成像時(shí),物距增大,像距減;
凸透鏡成像時(shí),當(dāng)物距等于2f,此時(shí)像距也為2f,物像之距最小.當(dāng)由A處向左移動(dòng)時(shí),由于物體向2f處靠近,所以物像之距在減。纱丝傻贸鰏′與s的關(guān)系.

解答 解:(1)由圖知,若光沿直線傳播會(huì)聚到b點(diǎn),經(jīng)過(guò)甲會(huì)聚到c點(diǎn),說(shuō)明甲對(duì)光線有發(fā)散作用,是凹透鏡;經(jīng)過(guò)乙會(huì)聚到a點(diǎn),說(shuō)明乙對(duì)光線有會(huì)聚作用,是凸透鏡.所以應(yīng)選擇乙透鏡.
(2)讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后,在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑,這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),由圖2可知:焦點(diǎn)到光心的距離是25.0cm-15.0cm=10.0cm,所以凸透鏡的焦距是10.0cm.
(3)由圖2可知,此時(shí)u=2f,在只移動(dòng)透鏡的情況下,當(dāng)物距u=2f,成倒立、等大的實(shí)像,此時(shí)v=2f,但光屏的位置就不符合v=2f;
當(dāng)2f>u>f時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,此時(shí)v>2f,同樣光屏的位置也不符合v>2f;因此都不能在光屏上成清晰的像.要想在光屏上得到像,就得將光屏遠(yuǎn)離透鏡,因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蠟燭和光屏間距離較。
(4)由圖3可知,物距小于像距,由凸透鏡成像規(guī)律可知,可在B處的光屏上成一清晰的像,所成像為倒立、放大的實(shí)像;凸透鏡位置不變,蠟燭向左移動(dòng),物距增大,像距減小,光屏向左移動(dòng)才能接到清晰的像.當(dāng)物距等于2f,此時(shí)像距也為2f,物像之距最小.當(dāng)由A處向左移動(dòng)時(shí),由于物體向2f處靠近,所以物像之距在減小,因?yàn)槲矬w向左移動(dòng),像也向左移動(dòng),所以物體移動(dòng)的距離s小于像移動(dòng)的距離s′.
故答案為:(1)乙;(2)最小最亮;10;(3)蠟燭和光屏間距離較;(4)倒立、放大;左;大于.

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律,解決此題的關(guān)鍵有二:①熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用;②根據(jù)已知條件判斷出甲乙透鏡的類型.

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