在做“研究凸透镜成像规律”实验中,小红同学发现:光具座上标尺的该度范围是0-90cm,而实验桌上只有焦距30cm和12cm的两个凸透镜.(1)为了研究透镜的成像规律,应选用焦距为______cm的凸透镜,如果选用另一透镜,在实验中将会出现的问题是______.(2)在光距座上依次放置烛焰,凸透镜、光屏后,小红无论怎么移动光屏,光屏上也承接不到烛焰所成的像,其原因可能是______或______.

问题描述:

在做“研究凸透镜成像规律”实验中,小红同学发现:光具座上标尺的该度范围是0-90cm,而实验桌上只有焦距30cm和12cm的两个凸透镜.
(1)为了研究透镜的成像规律,应选用焦距为______cm的凸透镜,如果选用另一透镜,在实验中将会出现的问题是______.
(2)在光距座上依次放置烛焰,凸透镜、光屏后,小红无论怎么移动光屏,光屏上也承接不到烛焰所成的像,其原因可能是______或______.

(1)①进行凸透镜成像实验时,光具座的长度至少为选择凸透镜的4倍焦距,光具座上标尺的刻度范围是0~90cm,选择12cm凸透镜.
②如果选择焦距是30cm透镜,当“研究凸透镜成像的规律”中的u>2f时,即物距大于60cm,此时f<v<2f,即像距大于30cm小于60cm,而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0~90cm”,所成的像位置超出了光具座的范围,在光屏上不能看到清晰的像.
故答案为:12;所成的像位置超出了光具座的范围,在光屏上不能看到清晰的像.
(2)①从实验装置上考虑:实验时若像很远,像距很大,光具座不够长,则光屏不会接收到像;蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上,所成的像有可能不能呈现在光屏上;
②从成像规律上考虑:若蜡烛恰好放在焦点上,则不会成像;放在焦点以内,则会成正立放大的虚像,虚像不会呈现在光屏上.
故答案为:烛焰在焦点以内;烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度.
答案解析:(1)凸透镜成实像时,u=v=2f 时,物像之间的距离最小,探究凸透镜成像时,光具座的最短距离是凸透镜焦距的4倍,所以要全面探究凸透镜成像规律,光具座的长度要大于凸透镜的4倍焦距.
(2)首先从实验器材的安装上考虑:若凸透镜成实像,器材安装必须能保证能呈现在光屏上;其次要考虑物距焦距关系,保证成实像,才能成像在光屏上.
考试点:凸透镜成像规律及其探究实验.
知识点:本题考查学生能否根据实验中记录的数据得出正确的结论,考查了学生对数据的处理和分析归纳能力,是一道不错的实验题;此题不仅仅是探究凸透镜成像的规律.同时还考查考查了学生根据数据选择凸透镜的能力.一定要熟记规律的内容,能做到举一反三.