Question

【题目】在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将发光体S(箭头形状的发光二极管,长为2 cm)、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行实验,如图所示.固定凸透镜T,将发光体S放在离凸透镜4 cm(物距u)处,移动光屏P,如果找不到像,则记录光屏上光斑的特征;如果在光屏上出现清晰的像,则记下像的特征,测出光屏P到透镜T的距离(像距)和像的长度.然后,将物距依次增加2 cm,重复上面的实验.实验数据如下表,根据表中的信息,回答下列问题:

(1)凸透镜T的焦距为____cm.

(2)物距u在____范围时,在光屏上总成倒立放大的实像.

(3)当物距从开始再到逐渐增大时,则像的大小____,像距____(均选填“变大”“变小”“不变”“先变小后变大”“先变大后变小”).

(4)当物距等于7 cm时,物体在光屏上____成像(填“一定会”“一定不会”“可能会”).分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(u+v)最小时,成在光屏上的像的长度____发光体的长度(填“大于”“小于”或“等于”).

(5)请你根据上表提供的信息,再找出一条规律_____________.

Answer 1

【答案】8大于8 cm小于16 cm变小变小一定不会等于f>8 cm成实像(f<8 cm成虚像;f>16 cm成倒立、缩小的实像)

【解析】

(1)根据凸透镜成像规律知，当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，成等大的实像，所以由表中数据知凸透镜T的焦距为：。

(2)凸透镜的焦距f=8 cm,由凸透镜成像规律可知，物距位于一倍到二倍焦距之间时，成放大的实像，所以物距u在大于8 cm小于16 cm范围时,在光屏上总成倒立、放大的实像.

(3)由凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,当物距从开始再到逐渐增大时,即物距增大、像距变小,像变小.

(4)因为凸透镜的焦距f=8 cm,所以当u=7 cm时,u<f,成正立、放大的虚像.一定不能在光屏上成像.

分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(u+v)最小时,即物距为16 cm和像距为16 cm时,此时(u+v)最小,则成在光屏上的像的长度为2 cm,正好等于发光体的长度.

(5)由表中信息可知:

当f>8 cm时，即物距大于焦距时，凸透镜成实像；

当f>16 cm时，即物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；

当f<8 cm时，即物距小于焦距时，凸透镜成虚像。