题文
(14分)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μ/cm
像距ν/cm
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
25
16.7
3
20
20
倒立、等大的实像
4
15
倒立、缩小的实像
5
5
正立、放大的虚像
⑴将一束平行光射向凸透镜,得到如图所示的光路图。则该透镜的焦距为 cm。(1分)
⑵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 。(2分)
⑶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 、 、 。(3分)
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 (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。(2分)
③表中实验序号4中像距为 cm
⑷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,如下图所示(P点是2倍焦距处),你解决的方法是 。(2分)
⑸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、放大的虚像,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。(2分)
⑹当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于右图所示的位置时,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 ___(填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。(2分)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)10;(2)同一高度;(3)①倒立;缩小的;实像;②远离;③30;(4)升高蜡烛的高度;(5)虚像;C;(6)C.
解析
(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.
考点
据考高分专家说,试题“(14分)小明利用一未知焦距的凸透镜探究.....”主要考查你对 [透镜及其分类 ]考点的理解。
透镜及其分类
透镜及透镜相关概念:
名称概念说明透镜透镜是利用光的折射来工作的光学元件,它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的,表面是球面的一部分。如下图甲所示,中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜;如下图乙所示,边缘厚、中问薄的透镜叫凹透镜
按其厚薄的形状可分为两类:凸透镜和凹透镜主光轴
光心主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心,如上图所示用字母“O”表示,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心焦点凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点,如下图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫凹透镜的虚焦点,如下图乙所示

凸透镜两侧各有一焦点,且对称,用字母“F”表示焦距焦点到凸透镜光心的距离叫焦距,如上图甲所示凸透镜两侧焦距相等,用字母“f” 表示
透镜及其应用知识梳理: 凸
透
镜
镜定义:中间薄边缘厚的透镜光学性质:对光线有发散作用应
用日常生活照相机:凸透镜成缩小实像的原理投影仪:凸透镜成放大实像的原理放大镜:凸透镜成放大虚像的原理眼睛眼睛成像原理:晶状体和角膜的组合相当于凸透镜近视眼的矫正:佩戴凹透镜制成的近视镜远视眼的矫正:佩戴凸透镜制成的远视镜科技望远镜显微镜



