在研究凸透镜成像的实验中:
(1)小明将透镜正对太阳光,在透镜的另一侧得到一个最小的亮点F(如图所示);该凸透镜的焦距f=________cm;
(2)在光具座上从左到右依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏,并调整它们的高度,使三者的中心大致在________.
(3)小明将一支高1.5cm发光棒放在凸透镜前30cm处,移动屏可以得到一个________、________的实像.
(4)把该发光棒立于凸透镜前,在光屏上成了3cm高的像,物体离凸透镜的距离可能是________
A.9cm B.12cm C.18cm D. 27cm.
解:(1)如图,凸透镜正对太阳光,平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是12cm.
(2)为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
(3)凸透镜的焦距是12cm,将一支高1.5cm发光棒放在凸透镜前30cm处时,u>2f,所以在透镜的右侧用光屏可以得到一个倒立、缩小的实像.
(4)因为该发光棒高1.5cm,当把它立于凸透镜前,在光屏上成了3cm高的像,说明此时的像是倒立放大的实像,由凸透镜成像规律可知,此时2f>u>f,则4个选项中,AB选项小于或等于12cm,D选项大于24cm,只有C选项符合条件.
故答案为:(1)12;(2)同一高度上;(3)缩小;倒立;(4)C.
(1)要解决此题,需要掌握凸透镜焦点和焦距的概念.掌握利用太阳光测量焦距的方法.
(2)为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
(3)掌握凸透镜成像的规律,知道当u>2f时,成倒立、缩小的实像.
(4)根据像和物体的大小关系,判断物距的大小.要成放大的实像,则物距应处于焦距和2倍焦距之间.
点评:此题主要考查了凸透镜成像的规律及特点,在学习过程中要善于总结,寻找规律,要求学生对凸透镜成像的规律做到深刻理解,并能灵活应用,注重理论联系实际.