Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中

(1)如圖甲，平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=_______cm；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰中心、透鏡中心和光屏中心位于_____________。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時(shí)，在光屏上可得到一個(gè)清晰的像，生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是___________。(選填“照相機(jī)"、“投影儀”或“放大鏡”)

(3)將圖乙中的蠟燭替換成高3cm的LED光，并在光屏上貼上一層厚度不計(jì)的方格紙(每格為邊長(zhǎng)lcm的正方形)，保持LED光源和光屏位置不變，發(fā)現(xiàn)光屏上的像高6格，若蠟燭和光屏不動(dòng)，將凸透鏡向右移______cm，光屏上可以再次承接到清晰的像，且像高_______格。

(4)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，光屏上燭焰的像呈在光屏的上部，將凸透鏡向_________移動(dòng)，像可以呈在光屏中央。若此時(shí)保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡換成焦距為8cm的凸透鏡，移動(dòng)光屏，光屏上承接到的像______(選填"變大”、“變小”或者“不變”)

Answer 1

【答案】10 同一高度上 投影儀 15 1.5 下 變小

【解析】

(1)[1]由圖甲知，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為

60.0cm-50.0cm=10.0cm，

所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm；
[2]為了使像成在光屏中心，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)將燭焰中心、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上；

(2)[3]由圖乙知，當(dāng)蠟燭在刻度尺的10cm處，

u=25cm-10cm=15cm，

此時(shí)2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是投影儀；

(3)[4][5]由圖像可知，此時(shí)物距大于像距u=15cm，v=30cm，由光路可逆原理得當(dāng)u=30cm，v=15cm時(shí)也可成像，此時(shí)物距大于像距，因此可將凸透鏡向右移15cm，此時(shí)像高1.5cm；

(4)[6]光屏上燭焰的像呈在光屏的上部，由過(guò)光心的光線(xiàn)傳播方向不變可得，可將凸透鏡向下移動(dòng)，像可以呈在光屏中央；

[7] 保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡換成焦距為8cm的凸透鏡，則物體到焦點(diǎn)的距離變大，相當(dāng)于變相增大了物距，由成實(shí)像時(shí)“物遠(yuǎn)像近像變小”可知移動(dòng)光屏，光屏上承接到的像變小；