试题

题目:
青果学院(2010·哈尔滨模拟)同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时,将蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺放在水平桌面上,下面是他们探究过程中出现的一些,问题,请你分析和解决这些问题.
(问题一):一位同学点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,然后移动烛焰和光屏,光屏上却找不到烛焰的像.
你认为产生这种现象的可能原因是什么?(写出两种可能的原因)
(问题二):另-位同学用焦距为10cm的凸透镜做实验,测得了多组数据,其中一组数据如下表:
试验次数 物体到凸透镜的距离cm 物体到凸透镜的距离cm 像的情况
光屏上的像 放大或缩小 倒立或正立
1 30 15 成像 缩小 倒立
2 14 35 成像 放大 倒立
3 8 不能测量 承接不到,但眼睛能看到像 放大 正立
请分析该组的实验数据,总结凸透镜成像的规律.
(问题三):由同学们的实验记录可知,在实验过程中有的时候光屏上能承接到的烛焰的像,有的时候光屏上承接不到烛焰的像.
请你从能量的角度去解释该现象,并用实验来验证你的解释(或讲述你的实验经历来证明你的观点).
答案
解:(问题一)物体此时距透镜的距离有可能恰好为一倍焦距,此时物体不成像.所以光屏上没有清晰的像.
物体此时距透镜的距离有可能小于一倍焦距,物体成的是正立放大的虚像,由于虚像不是由实际光线会聚而成,所以光屏上也不会有清晰的像.
物体此时的距离即使大于一倍焦距,成实像,若蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上,此时光屏上也不会有清晰的像.
故答案有以下三种可能:①物体距透镜的距离为一倍焦距,物体不成像;
②物体距透镜的距离小于一倍焦距,物体成的是正立放大的虚像;
③蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;
(问题二):物体在大于2倍焦距处成倒立、缩小的实像;
在l倍焦距和2倍焦距之间成倒立.放大的实像;
在小于1倍焦距处成正立、放大的虚像.      
(问题三):光屏能承接到的是实像,是实际光线会聚成的,是能量的聚集;光屏上不能承接.但眼睛能看到的是虚像,不是实际光线会聚成的,在像的位置上没有能量的聚集.
验证:用凸透镜做成像实验时,光屏上承接到像时,会感觉到温度升高.
或[利用太阳光做实验对,光屏在其像的位置(即焦点附近)温度会明显升高,甚至可点燃光屏].
解:(问题一)物体此时距透镜的距离有可能恰好为一倍焦距,此时物体不成像.所以光屏上没有清晰的像.
物体此时距透镜的距离有可能小于一倍焦距,物体成的是正立放大的虚像,由于虚像不是由实际光线会聚而成,所以光屏上也不会有清晰的像.
物体此时的距离即使大于一倍焦距,成实像,若蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上,此时光屏上也不会有清晰的像.
故答案有以下三种可能:①物体距透镜的距离为一倍焦距,物体不成像;
②物体距透镜的距离小于一倍焦距,物体成的是正立放大的虚像;
③蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;
(问题二):物体在大于2倍焦距处成倒立、缩小的实像;
在l倍焦距和2倍焦距之间成倒立.放大的实像;
在小于1倍焦距处成正立、放大的虚像.      
(问题三):光屏能承接到的是实像,是实际光线会聚成的,是能量的聚集;光屏上不能承接.但眼睛能看到的是虚像,不是实际光线会聚成的,在像的位置上没有能量的聚集.
验证:用凸透镜做成像实验时,光屏上承接到像时,会感觉到温度升高.
或[利用太阳光做实验对,光屏在其像的位置(即焦点附近)温度会明显升高,甚至可点燃光屏].
考点梳理
凸透镜成像规律及其探究实验.
(1)在光屏上得不到清晰像的可能有多种:物体是否成像;若成像,是否成的是实像;即使成的是实像,三者的中心是否在同一高度.从以上几个方面考虑去解决此题.
(2)探究凸透镜成像规律包括:物体在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之间、小于一倍焦距时凸透镜成像的性质;一倍焦距、二倍焦距两侧各有什么不同;物距逐渐减小时像距和像的变化规律等.
(3)实像与虚像的区别:实像是由实际光线会聚而成的,能够成在光屏上.虚像不是由实际光线会聚而成的,而是由实际光线的反向延长线会聚而成,只能看到,不能成在光屏上.
光屏上没有清晰的像,并不一定不成实像,有可能成的实像没有成在光屏上,要注意这个细节.所以为了防止出现这种现象,在实验时首先要调整三者的中心在同一高度上.(问题三)是此题的难点,注意回答此题的关键词:实像是能量聚集,虚像的位置没有能量聚集.
实验题;简答题.
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