5.某物理小組在實驗室探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:
(1)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在桌面同一直線上.點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上.
(2)某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)如表:
次數(shù)物體到凸透鏡
的距離u/cm
像到凸透鏡的
距離/cm
像的大小
(放大或縮小)
像的正倒像的虛實
l3015
22020等大
315放大
410/不成像//
58/放大
①該凸透鏡的焦距為10cm;
②請將表格中4個空格填寫完整.
(3)照相機(jī)是利用第1次實驗得出的成像規(guī)律來工作的.
(4)小組同學(xué)在實驗過程中,當(dāng)三者在如圖所示位置時,光屏上恰好能成燭焰清晰的像,請你將燭焰所成像的大致輪廓描畫在光屏上.

分析 (1)在實驗中,為使像能成在光屏的中心,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度;
(2)當(dāng)u=2f時,成倒立、等大的實像,此時v=2f;根據(jù)光路可逆填空;
(3)當(dāng)u>2f時,成倒立、縮小的實像;
(4)因為光線過光心不改變方向,所以根據(jù)光線過光心不改變方向,作出蠟燭經(jīng)凸透鏡成的像,這是比較常用的方法.

解答 解:(1)點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度.其目的是使像成在光屏的中央;
(2)①由表格可知,當(dāng)成倒立、等大實像時,物距等于二倍焦距,所以焦距f=10cm;②有光路可逆可知:當(dāng)物距為30cm時,像距為15cm,成倒立、縮小的實像;當(dāng)物距為15cm時,像距為30cm,成倒立、放大的實像;物距為8cm時,物距小于焦距,成正立、放大的虛像;
(3)當(dāng)物距大于二倍焦距時,成的是倒立、縮小的實像,其應(yīng)用是照相機(jī),故是第1次實驗;
(4)從燭焰的頂端射出的光線經(jīng)凸透鏡光心直接照射到光屏上,從燭焰底部射出的光線經(jīng)凸透鏡光心直接照射到光屏上,如圖:

故答案為:(1)同一高度;(2)①10;②30;縮;正立;實像;(3)1;(4)如上圖.

點(diǎn)評 此題主要考查凸透鏡的會聚作用以及凸透鏡成像規(guī)律,此題對學(xué)生的要求比較高,有一定的拔高難度.

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(1)如圖甲所示,讓一束平行光射向凸透鏡,移動光屛,直到在光屛上會聚成一點(diǎn),則該凸透鏡的焦距為10.0cm.
(2)如圖乙所示,要使像成在光屛的中央,應(yīng)將光屛向下調(diào)整(選填“上”或“下”).
(3)當(dāng)燭焰距離凸透鏡12cm處時,移動光屛,可在光屛上得到一個倒立、放大的實像.
(4)當(dāng)燭焰逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時,燭焰所成的實像將變。ㄟx填“變大”或“變小”).
(5)此時,小明拿來一只眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間且較靠近凸透鏡.結(jié)果光屛上原來清晰的像變模糊了,他只將光屛向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動適當(dāng)距離時,又在光屛上觀察到蠟燭清晰的像.由此可見,這只眼鏡是凹(填“凸”或“凹”)透鏡,戴這種眼鏡人的眼鏡的缺陷是近視.(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”).

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17.小宇利用如圖甲所示實驗器材探究“凸透鏡成像規(guī)律”

(1)實驗時,應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.
(2)如果在實驗中將蠟燭和透鏡的位置固定后,無論怎樣移動光屏都得不到像,其原因可能是物距小于一倍焦距(回答一種情況即可).
(3)如果實驗中發(fā)現(xiàn)光屏上的像如圖乙所示,在不移動光屏和透鏡的情況下,應(yīng)將蠟燭向左(填“左”,“右”)和向下(填“上”或“下”)移動可使像成在光屏中間.
(4)在觀察凸透鏡成像的實驗中,光屏上已成清晰、縮小的像.當(dāng)燭焰向透鏡靠近時,仍要在光屏上得到清晰的像,則光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”).
(5)接著小宇用不透光的紙板遮擋住凸透鏡的上半邊,然后前后移動光屏,他能(填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像.像的亮度變暗(填“暗”或“亮”).
(6)實驗過程中,當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時,移動光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,則該凸透鏡的焦距是7.5cm.

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(3)調(diào)整后,把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(如圖2乙),在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏,會在光屏上得到一個倒立、放大的實像(選填“放大”、“縮小”或“等大”);
(4)如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)向靠近 (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動;
(5)實驗一段時間蠟燭燃燒變短,要使?fàn)T焰像仍然成在光屏的中心,應(yīng)將光屏向上(填“上”或“下”)移動.

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