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小磊在探究凸透镜成像规律时,将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度...

小磊在探究凸透镜成像规律时,将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示.接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示.
物距u/cm实验序号焦距f/cm像距v/cm
151817
21030
31260
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(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距______凸透镜B的焦距.(选填“等于”、“大于”或“小于”)
(2)图甲所示的实验现象可以说明______的成像特点.(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)
(3)为了研究像距与焦距的关系,他选用三个焦距不同的凸透镜进行实验,实验数据记录如上表.分析表中数据可知:物距不变时,焦距越大,则像距越______ (选填“大”或“小”).
(4)若小磊将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像,他应在上表给出的三个透镜中选用焦距为______cm的凸透镜.
凸透镜成像时,光屏上成的像都是倒立的实像. 凸透镜成实像时,U>V,成倒立、缩小的实像;U<V,成倒立、放大的实像. 凸透镜成倒立、放大的实像时,物距:2f>U>f,像距:V>2f,根据物距和像距提供的数据列出不等式,解不等式组确定A和B的焦距的大小. 根据凸透镜成像情况和应用判断凸透镜的应用: U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机. 2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪. U<f,成倒正立、放大的虚像,应用于放大镜. 根据表格中的数据分析物距一定时,焦距增大,观察像距的变化. 【解析】 (1)凸透镜成像时,光屏上成的像都是倒立的实像. 凸透镜成实像时,U<V,成倒立、放大的实像.物距:2f>U>f,像距:V>2f. A凸透镜:物体离凸透镜35cm处,35cm>2f,所以,17.5cm>f, 此时像距是60cm,2f>60cm>f,所以,60cm>f>30cm, 所以A凸透镜焦距:60cm>f>30cm. B凸透镜:物体离凸透镜35cm处,35cm>2f,所以,17.5cm>f, 此时像距是20cm,2f>20cm>f,所以,20cm>f>10cm, 所以B凸透镜焦距:20cm>f>17.5cm. 所以,A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距. (2)2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪. (3)根据表格中的数据分析物距一定时,焦距增大,像距逐渐增大. (4)若小磊将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像,此时的像一定是倒立、缩小的实像,U=20cm,U>2f,20cm>2f,10cm>f,所以选择f=8cm的凸透镜. 故答案为:(1)大于;(2)幻灯机;(3)大;(4)8.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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