小明小组和小华小组分别用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律.
①由图1可知,凸透镜的焦距是________cm.实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________.小明小组调整好三者中心的位置,但无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像.原因可能是(写出一个原因即可)________.
②如图2所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的________点上,此成像特点可应用在________机上.
③实验过程中,用黑纸将凸透镜遮掉一半,像的形状________(选填“变小”、“变大”或“不变”),但像的亮度将________(填“变亮”或“变暗”)
④小明小组和小华小组分别进行了若干次操作,并把实验数据准确记录在下面表格中.
| 小明小组 | 小华小组 | |||||||
| 凸透镜焦距/cm | 14 | 14 | 14 | 14 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| 物距/cm | 20 | 30 | 40 | 60 | 20 | 30 | 40 | 60 |
| 像距/cm | 47 | 26 | 22 | 18 | 80 | 34 | 27 | 22 |
| 像的正倒 | 倒立 | 倒立 | 倒立 | 倒立 | 倒立 | 倒立 | 倒立 | 倒立 |
①________
②________.
试题答案
15 同一高度 u<f或u=f c 投影 不变 变暗 物距大于一倍焦距,成倒立的像 凸透镜成实像时,物距增大,像距减小
试题解析
①从凸透镜焦点和焦距的定义进行分析.
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,像才能成在光屏的中心.
光屏上不能成像的原因,可能物体放在凸透镜的焦点上不能成像,或物体在凸透镜的一倍焦距以内不能成实像.
②根据凸透镜成像的几种情况进行判断.
凸透镜成像的三种情况和应用:
U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.
2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
U<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.
③物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.
当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.
④凸透镜的物距大于一倍焦距时都是倒立的实像.
凸透镜成实像时,物距增大,像距减小.
解答:①平行于主光轴的光线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.焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为:f=60cm-45cm=15cm.
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,像才能成在光屏的中心.
光屏上不能成像的原因,可能物体放在凸透镜的焦点上不能成像,或物体在凸透镜的一倍焦距以内不能成实像.
②2f>U>f,成倒立、放大的实像,所以蜡烛放在c点,应用于幻灯机和投影仪.
③遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗.
④凸透镜的物距大于一倍焦距时都是倒立的实像.
凸透镜成实像时,物距增大,像距减小.
故答案为:①15;同一高度;u<f或u=f;②C;投影;③不变;变暗;④物距大于一倍焦距,成倒立的像;物距增大,像距减小.
点评:此题是探究凸透镜成像的规律,此题通过例举一些实验数据,让学生通过数据总结结论,考查了分析数据得出结论的能力.同时考查了实验中常出现的一种情况,即光屏上没有像,知道这可能是成虚像,或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度.
