屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像;
(4)在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,A点气体流速大,流体大的位置压强小,火焰向左移动,物距增大,像距减小,将光屏向左移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
15.(2019江苏宿迁20)实验室常用蜡烛完成以下光学实验:
(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用 来解释。
(2)图乙为探究平面镜成像特点的实验装置。若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为 cm;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛A一侧观察玻璃板, (填“能”或“不能”)看到蜡烛所成的像。
(3)图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时,可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,此时可将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离能再次得到清晰的倒立、 的实像;若不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的 透镜(选填“凸”或“凹”)也能在光屏上得到一个清晰的像。 答:光的直线传播 ;20 ;能 ;右 ;放大 ;凸
解:小孔成像属于光的直线传播。平面镜成像的特点是像与物到平面镜的距离相等,所以蜡烛到玻璃板距离为10厘米,那么蜡烛的像b与蜡烛a之间的距离就为20厘米。若在相和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛a一侧观察玻璃板,能看到蜡烛所在的象,因为平面镜成像成的是虚像。蜡烛向靠近凸透镜方向移动,那光屏就应该向远离凸透镜方向移动,所以向右移动适当距离,此时物体在凸透镜的12倍焦距之间,那么会成一个倒立放大的实像,若不移动光屏可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜,因为放置一个凸透镜,相当于减小原来凸透镜的焦距
16.(2019山东聊城24)小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验,记录的实验数据和现察结果见下表。
试验次数 1 2 3 4 5 6 物距μ/cm 30 25 22 18 15 13 像的性质 实 实 实 实 实 实 大小 缩小 缩小 缩小 放大 放大 放大 正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 物距v/cm 15 17 18 22 30 43 7 8 9 6 虚 虚 放大 放大 正立 正立 无法测量 无法测量 分析表中数据回答下列问题。
(1)实验中供了如下三种不同焦距的透镜,则小明所用透镜的焦距f为______。 A.20cmB .10cmC .15cm
(2)比较物距μ与焦距f的关系,可得出: ①凸透镜成缩小实像的条件是______。 ②凸透镜成虚像的条件是______。
(3)凸透镜成放大的实像时,μ______v.(选填“>”“=”或“<”)
答:B 物距大于二倍焦距(或u>2f) 物距小于一倍焦距(u<f) <
解:(1)由表格中数据可知,u=18cm时,成倒立放大的实像,u=22cm时,成倒立、缩小的实像,故凸透镜焦距在9cm与11cm之间,即选用凸透镜的焦距f=10cm;
(2)①凸透镜焦距f=10cm,成缩小实像时,物距分别为22、25、30cm,均大于二倍焦距,故凸透镜成倒立、缩小、实像的条件是物距大于二倍焦距(或u>2f);
②凸透镜焦距f=10cm,成虚像时,物距分别为9cm、6cm,均小于一倍焦距,故凸透镜成正立、放大、虚像的条件是物距小于一倍焦距(u<f);
(3)凸透镜放大的实像时,物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,即物距小于像距(u<v)。
故答案为:(1)B;(2)①物距大于二倍焦距(或u>2f);②物距小于一倍焦距(u<f);(3)<。
凸透镜成像规律:
当u<f,成正立、放大的虚像;
当2f>u>f,成倒立、放大的实像,此时v>2f; 当u=2f,成倒立、等大的实像,此时v=2f;
当u>2f,成倒立、缩小的实像,此时2f>v>f。
掌握凸透镜成像的几种情况和应用,能根据实验数据和现象分析实验归纳实验结论,是解答本题的关键。
17.(2019山东临沂30).在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为______cm。
(2)将远视眼镜镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像。
A.50~65cm B.65~80cm C.80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是______(选填“倒立”或“正立”)的。
答: (1). 15.0 (2). 左 (3). B (4). 正立
解:如图光屏上承接到清晰的像,此时物距等于像距,成等大倒立的实像,物距像距均等于二倍焦距,则焦距为15.0cm;远视眼镜为凸透镜,对光起会聚的作用,则需要将光屏向左移动;取走镜片,蜡烛左移,物距大于二倍焦距,则像距应在一倍二倍焦距之间,为65~80cm之间;当蜡烛移至37cm处时,物距为13cm,小于一倍焦距,成正立放大的虚像。 18.(2019山西31)在“探究凸透镜成像的规律”实验中: (1) 小明将 LED 灯、焦距为 10cm 的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心 在 。接着,小明调节 LED 灯、
凸透镜至如图所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、 (选填“放大”“缩小”
或“等大”)的实像。 (2) 把焦距 10cm 的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是 。 (3) 小明选择LED 灯替代平时常用的蜡烛做实验,优点是 (答:(1)同一高度 缩小 (2)把 LED 灯向凸透镜方向移动适当距离(3)成像稳定 解:实验前调整光源,透镜,光屏三者中心在同一高度,目的是使像呈现光屏中央;由图像可知, 物距要大于像距,所以成倒立缩小的实像,当换用焦距更小的透镜,且不改变透镜和光屏的位置,会在到达光屏之前成像,所以应将 LED 灯向凸透镜方向移动适当距离;利用 LED 灯代替蜡烛,成像更加稳定,不会由于蜡烛燃烧变短引起像位置的变化。 19.(2019山东威海23)如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置,小明通过实验得到了如表所示的实验数据,请回答下列问题:
物距u(cm) 像距v(cm)
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
(1)根据表可知凸透镜的焦距f= 10 cm。
(2)当u=25cm时,像距ν应该在 16﹣17 (选填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”)cm范围内;当u=60cm时,光屏上成 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的像,此种成像原理可以制成什么光学仪器? 照相机 (选填“照相机”或“投影仪“);此时,用遮光板遮住LED光源的一部分,光屏上的像相比原来的像会 变暗 (选填“变暗”“缩小”或“不完整”)。
(3)LED光源的高度h=10cm,小明经过认真测量,得到像高h′与物距u的数据,如图2所示,请在图中画出h′与u的关系图象。
答:
解:(1)由表格数据u=v=2f=20cm,可得,所用透镜的焦距为10cm; (2)已知f=10cm,当u=25cm时,=则
=
+,
,
解得v≈16.7cm,故像距ν应该在16﹣17cm范围内;
当u=60cm时,u>2f,成倒立缩小的实像,此种成像原理可以制成照相机;
用遮光板遮住LED光源的一部分,物体上任一点射向凸透镜的其他部分,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。 (3)根据表中数据描点连线,如图所示:
故答案为:(1)10;(2)16﹣17;缩小;照相机;变暗;(3)见上图
20.在探究凸透镜成像规律实验中,小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验,把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。
(1)将蜡烛放在25cm刻度线处,则在光屏上成倒立______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像; (2)如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,在光屏上的像将向______(选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”)移动;