小军和小民班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”.
(1)他们按照图甲所示安装各种器材后,点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在________.
(2)实验小组依次选取了不同的物距分别进行实验,同时记录下相关实验数据和观察到的成像情况,如表.
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10cm)
实验次数 | 物体到凸透镜距离 (物距u/cm) | 像的放大或缩小 | 像的正立或倒立 | 像的虚实 |
1 | 30 | 缩小 | 倒立 | 实像 |
2 | 25 | 缩小 | 倒立 | 实像 |
3 | 20 | 等大 | 倒立 | 实像 |
4 | 16 | 放大 | 倒立 | 实像 |
5 | 12 | 放大 | 倒立 | 实像 |
6 | 8 | 放大 | 正立 | 虚像 |
7 | 4 | 放大 | 正立 | 虚像 |
(3)进一步分析实验数据和观察到的成像情况:凸透镜可以成实像也可以成虚像,二者成像特点的不同是________.
(4)实验时同学们发现,在观察光屏上淸晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向________(选填“上”或“下”)移动.
(5)小明学完“凸透镜成像规律”之后,用凸透镜看“照相机”三个字,并在笔记本上画出了如图乙所示的实验现象,其中________图是画错的,________图反映了放大镜的成像原理.
解:(1)点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在同一高度,像才能在光屏的中央位置.
(2)由实验1和2得,当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像.
凸透镜的焦距是10cm,如果将蜡烛移动到距离凸透镜15cm处,2f>u>f,成倒立、放大的实像.实像能用光屏承接.
(3)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接.
(4)随着蜡烛的燃烧,蜡烛变短,根据光线过光心不改变方向,所以像会向上移动.
(5)A图,凸透镜不会成正立缩小的像,不会出现这种现象.
B图,凸透镜不会成左右颠倒,上下不颠倒的像,不会出现这种现象.
C图,物距小于焦距,成正立、放大的虚像.应用于放大镜.
故答案为:(1)同一高度;(2)缩小;倒立、放大的实像;能;(3)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接;(4)上;(5)A和B;C.
(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、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.
(2)①根据凸透镜成像的三种情况进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像.
2f>u>f,成倒立、放大的实像.
u<f,成正立、放大的虚像.
(3)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接.
(4)根据光线过光心不改变方向进行判断.
(5)凸透镜成倒立的实像,物像上下颠倒,左右颠倒.凸透镜成正立的虚像,物像上下,左右都不颠倒.
点评:通过实验数据总结实验结论这是实验题中经常出现的习题,题目中的数据可能不是物理课本上学过的内容,这是对学生总结能力的考查.