在某次探究凸透镜成像规律的实验中:(1)小明想知道实验中某块透镜的焦距做了实验*,镜面垂直于阳光,在透镜下面放...
问题详情:
在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明想知道实验中某块透镜的焦距做了实验*,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图象乙,可判断该透镜的焦距f为_____cm.
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于_____.如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是_____.
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向_____(填“上”或“下”)移动;为了使烛焰的像能成在光屏*,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:_____。
(4)如图*,当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在_____(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的_____(填“倒立”或“正立”)实像。
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,该过程中像的大小将_____(填“变大”、“变小”或“等大”),物距u随时间t的变化图象如图所示,则像距v与t的大致变化关系为图中的(_______)
A. B. C. D.
【回答】
12 凸透镜的主光轴上 蜡烛在焦点处 上 光屏上移 Ⅱ 倒立 变小 C
【详解】
(1)如图乙,透镜与白纸间距为12cm时,白纸被烤焦的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后的光点最小,能量最集中,所以这个点就是凸透镜的焦点,测出透镜与白纸的间距,即焦距为12cm。
(2)为了使像成光屏的中心,在实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,即在凸透镜的主光轴上;
固定好透镜和蜡烛后,无论如何移动光屏,光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,说明入*光经凸透镜的折*后光平行主光轴*出,由此特点可知蜡烛位于焦点处;
(3)成像时,烛焰、凸透镜和光屏的中心在一条直线上,实验时燃烧的蜡烛在不断缩短,即变低了,则会导致光屏上的像向上移动;
为了使烛焰的像能成在光屏*,依据上面的成像特点,可以将蜡烛升高、凸透镜降低、或光屏上移;
(4)由题意知,物距为50cm-15cm=35cm,凸透镜焦距为15cm,则物距大于2倍焦距,则此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,所以光屏应在Ⅱ区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的倒立实像。
(5)当物距大于焦距时凸透镜成实像,且物距越小,即物距越接近焦距时,像距越大,远大于二倍焦距,像也越大,反之将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜时,像距由大变小,像也变小,但像距只会接近一倍焦距,理论上不会等于焦距,故像距v与t的大致变化关系为C图。
知识点:凸透镜成像的规律
题型:实验,探究题
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