31.实验探究题中等
某实验小组利用实验器材探究凸透镜成像的规律,如图所示:
(1) 如图甲所示,凸透镜对光有________ 作用,该凸透镜的焦距为 _______ cm;
答案:会聚 10.0
(2) 将蜡烛、凸透镜、光屏依次按如图乙所示放置,会在光屏上得到一个倒立、_________的清晰实像;
答案:放大
(3) 保持透镜和蜡烛位置不变,在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片,观察到光屏上的像变模糊,可将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动。
答案:右
答案:(1) 会聚 10.0;(2) 放大;(3) 右
查看解析
[1]观察甲图可知,平行光经过凸透镜后交于一点,可知凸透镜对光起会聚作用。
[2]由凸透镜三条特殊光线的画法可知,甲中的入射光线平行于主光轴,则折射光线必过焦点,因此折射光的交点即为凸透镜的焦点,该点到凸透镜光心的距离即为焦距,由于是使用光具座下方的刻度进行测量,注意估读到分度值的下一位,即10.0cm。
[3]由图乙可知,物距小于像距,由题干描述可知,光屏上可承接到像,因此像必为实像,又由于物距小于像距,所以判断出像一定是倒立、放大的实像。
[4]近视镜为凹透镜,对光起发散作用,放到物和凸透镜之间,会导致成像偏右,为使成像清晰,光屏应向右移动。
32.实验探究题中等
某同学想进一步了解远视眼矫正的原理,于是利用探究凸透镜成像规律的装置(图)进行实验。他将凸透镜和光屏的位置固定,移动发光物体,在光屏上得到了清晰的像。
(1) 如果要模拟远视眼看不清近处物体的情况,他应该将光屏向______移动。(选填“左”或“右”)
答案:左
(2) 如果要模拟远视眼的矫正,他在移动光屏后,保持发光物体、凸透镜和光屏的位置不变,那么在发光物体和凸透镜之间放置一个________透镜才能使光屏上再次出现清晰的像。
答案:凸
答案:(1) 左;(2) 凸
查看解析
(1)远视眼是成像在视网膜后,所以要模拟远视眼看不清近处物体的情况,他应该将光屏向左移动,使像成在光屏的后面。
(2)远视眼是晶状体折光能力变弱,使得所成的像变远,即成像在视网膜后,则要放置一个对光有会聚作用的凸透镜来让光线提前会聚,成像在视网膜上,所以应该在发光物体和凸透镜之间放置一个凸透镜才能使光屏上再次出现清晰的像。
33.实验探究题中等
小明用凸透镜 A 完成 “探究凸透镜成像的规律” 实验。
(1) 如图甲,将平行光正对凸透镜 A,在此时的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,凸透镜 A 的焦距为______cm,若保持凸透镜 A 位置不变,将光屏放在刻度尺的 62.0cm 位置处和______cm 位置处的光斑是一样大的;
答案:25.0;68.0
(2) 实验时,应使烛焰和凸透镜 A 的中心位于凸透镜的______上。如图乙,此时光屏上得到清晰的像,①若保持烛焰和光屏的位置不变,将透镜______(选填 “左”、“右” 或 “左右都可以”)移动,可在光屏上再次得到清晰的像,这个像是______(选填 “放大” 或 “缩小”)的;②若光屏和蜡烛固定不动,透镜 A 向左移动后,则可在蜡烛和凸透镜 A 之间再放上一个度数合适的______(选填 “近视镜片” 或 “远视镜片”)可在光屏上再次得到清晰的像;
答案:主光轴;①右;缩小;②远视镜片
(3) 小华将凸透镜 A 固定在图丙光具座的中点来探究凸透镜成像的规律,则小华______(选填 “能” 或 “不能”)探究凸透镜成像的规律,判断的依据是________________________。
答案:不能;光具座太短,屏上无法成像
答案:(1) 25.0;68.0;(2) 主光轴;①右;缩小;②远视镜片;(3) 不能;光具座太短,屏上无法成像
查看解析
(1) 平行于主光轴的光经凸透镜会聚在焦点,焦点到光心距离为焦距。焦距\(f=65.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=25.0\mathrm{cm}\)。焦点两侧距离焦点相等的位置光斑大小相同,焦点在 65.0cm 处,\(65.0+(65.0-62.0)=68.0\mathrm{cm}\),所以 62.0cm 和 68.0cm 处光斑一样大。
(2) 实验中烛焰、凸透镜、光屏的中心要在凸透镜**主光轴**上,保证像成在光屏中央。
①光路可逆,烛焰和光屏不动,透镜向右移动,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
②透镜左移,物距变小,像距变大,像成在光屏后方。远视镜片(凸透镜)对光线有会聚作用,能让像重新前移到光屏上。
(3) 凸透镜焦距 25cm,2 倍焦距为 50cm,光具座长度不足 2 倍焦距,无法完成实验,光屏上不能承接像。