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小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论.请你将空缺部分补充完整.实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质13015倒立,缩小的实

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解决时间 2021-03-19 21:31
小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论.请你将空缺部分补充完整.
实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质13015倒立,缩小的实像22516.7________32020倒立,等大的实像415________倒立,放大的实像55/正立,放大的虚像
(1)将一束平行光射向凸透镜,得到如图1所示的光路图.则该透镜的焦距为________cm.
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在________.
(3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中.?①表中实验序号2中像的性质为________、________、________;②当烛焰从远处向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动.③表中实验序号4中像距为________cm.
(4)实验中,某同学在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如图2所示(P点是2倍焦距处).你解决的方法是________.
(5)再把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的________,要想看到这个像,应从图中的________?(填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察.
(6)当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图3所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰缩小的像,用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上________(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像.
最佳答案
解:(1)如图所示,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,焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10cm.
(2)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.
(3)①已知凸透镜的焦距是10cm;根据表中序号为2的数据可知,25cm>2f,2f>16.7cm>f,所以成倒立、缩小的实像.
②光屏上仍然得到清晰的像说明凸透镜成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,所以当烛焰从远处向透镜靠近时,光屏应向远离凸透镜的位置移动.
③根据表中序号为1的实验数据可知,当物距为30cm时,像距为15cm,成倒立、缩小的实像,根据光路是可逆的,所以当物距为15cm时,像距为30cm,成倒立、放大的实像.
(4)由图可知,像在光屏上的位置偏高,因为成的是倒立的像,所以可以使蜡烛的高度升高,使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度.
(5)把蜡烛移到B点处,U<f时,凸透镜成正立放大的虚像.光屏上承接不到像,需要透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故需从C箭头所示的方向去观察.
(6)根据过光心的光线不改变方向,可以判断A处烛焰的像在D点,用厚纸板挡住A处的烛焰,D处烛焰的像不见了,C处还能看到B处烛焰的像.
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