某研究学习小组用蜡烛、凸透镜和光屏等器材分别做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)小梅发现实验桌上有两个凸透镜,规格如表1所示,光具座上标尺的刻度范围是0~100cm.实验中应选用________凸透镜(选填“甲”或“乙”),实验时,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个倒立、清晰的像,该像是________的(选填“放大”、“等大”或“缩小”),此时小梅摘下自己的近视眼镜放在该凸透镜前(如图所示),观察到光屏上的像变模糊了,此时要使光屏上成清晰的像,应该将光屏向________移(选填“左”或“右”),才能在光屏上成清晰的像.
表1
| 序号 | 直径 | 焦距 |
| 甲 | 6cm | 50cm |
| 乙 | 4cm | 10cm |
表2
| 实验次数 | 物距u/cm | 像距v/cm |
| 1 | 60 | 20 |
| 2 | 40 | 24 |
| 3 | 30 | 30 |
| 4 | 25 | 37.5 |
试题答案
解:(1)进行凸透镜成像实验时,光具座的长度至少为选择凸透镜的4倍焦距,光具座上标尺的刻度范围是0~100cm,选择乙凸透镜.
乙凸透镜的焦距是10cm,烛焰距凸透镜15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.
小梅摘下自己的近视眼镜放在该凸透镜前,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚,光屏要向右移动,才能在光屏上接到清晰的像.
(3)如表格2,u=v=2f=30cm,所以f=15cm.
使用照相机拍摄远处的景物时,物距增大,像距减小,要缩短镜头.
故答案为:(1)乙;放大;右;(2)15;缩短.
试题解析
根据凸透镜成像时,物距等于像距时,物像之间的距离最短,即4倍焦距,根据这个特点判断哪种凸透镜合适.
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线错后会聚,光屏要远离凸透镜.
凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.
点评:正确理解凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用:
凸透镜的会聚作用是使原来的光路变窄,会聚的光线提前会聚,平行光会聚成点,发散的光线变为平行光或会聚光线.
凹透镜的发散作用是使原来的光路变宽,会聚的光线错后会聚,平行光线变得发散,发散的光线变得更散.
