6. 某凸透镜焦距是10cm,物体放在距透镜16cm处,在透镜另一侧的光屏上得到清晰的像。若把物体移动7cm,则成像情况为
可能成倒立、缩小的实像,也可能成正立、放大的虚像
。答案
可能成倒立、缩小的实像,也可能成正立、放大的虚像
解析
物体原位置$ u_1 = 16\ cm $,焦距$ f = 10\ cm $。移动7cm后,有两种情况:
1. 物体向远离透镜方向移动:$ u_2 = 16\ cm + 7\ cm = 23\ cm $,此时$ u_2 > 2f $,成倒立、缩小的实像;
2. 物体向靠近透镜方向移动:$ u_3 = 16\ cm - 7\ cm = 9\ cm $,此时$ u_3 < f $,成正立、放大的虚像。
可能成倒立、缩小的实像,也可能成正立、放大的虚像
1. 物体向远离透镜方向移动:$ u_2 = 16\ cm + 7\ cm = 23\ cm $,此时$ u_2 > 2f $,成倒立、缩小的实像;
2. 物体向靠近透镜方向移动:$ u_3 = 16\ cm - 7\ cm = 9\ cm $,此时$ u_3 < f $,成正立、放大的虚像。
可能成倒立、缩小的实像,也可能成正立、放大的虚像
7. 图4-19中,烛焰可在光屏上成清晰放大的像。下列操作中可能使烛焰在光屏上成清晰缩小的像的是(

A.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜

A
)。A.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
答案
A
8. 如图4-20所示,蜡烛、凸透镜及光屏放置于光具座上,此时光屏上恰好能得到一个清晰的像。由此可以判断,所用凸透镜的焦距是(

A.小于8cm
B.大于20cm
C.在8cm和10cm之间
D.在10cm和16cm之间
C
)。A.小于8cm
B.大于20cm
C.在8cm和10cm之间
D.在10cm和16cm之间
答案
C
解析
由图可知,物距$u=20\,cm$,像距$v=16\,cm$,且$u>v$,光屏上成清晰实像,故此时成倒立、缩小的实像。
根据凸透镜成像规律,当$u>2f$、$f<v<2f$时成倒立、缩小的实像。
因此有:
1. $u>2f\Rightarrow20\,cm>2f\Rightarrow f<10\,cm$
2. $f<v<2f\Rightarrow f<16\,cm<2f\Rightarrow8\,cm<f<16\,cm$
综合可得$8\,cm<f<10\,cm$,即焦距在8cm和10cm之间。
C
根据凸透镜成像规律,当$u>2f$、$f<v<2f$时成倒立、缩小的实像。
因此有:
1. $u>2f\Rightarrow20\,cm>2f\Rightarrow f<10\,cm$
2. $f<v<2f\Rightarrow f<16\,cm<2f\Rightarrow8\,cm<f<16\,cm$
综合可得$8\,cm<f<10\,cm$,即焦距在8cm和10cm之间。
C
9. 在探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”实验中,选择的实验器材有光具座、凸透镜($f=10cm$)、蜡烛、光屏等。
(1)实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是
(2)已经得知“物体在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间时,在光屏上会成倒立、放大的实像”,小明想进一步探究“成放大实像时,像距和物距的关系”。
① 关于物距的预设值,有如下几个方案,其中最好的方案是(
A.11cm、12cm、18cm
B.12cm、15cm、17cm
C.11m、18cm、19cm
② 实验中,小明发现:当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是______。
(1)实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是
使烛焰中心成像在光屏的中心
。(2)已经得知“物体在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间时,在光屏上会成倒立、放大的实像”,小明想进一步探究“成放大实像时,像距和物距的关系”。
① 关于物距的预设值,有如下几个方案,其中最好的方案是(
B
)。A.11cm、12cm、18cm
B.12cm、15cm、17cm
C.11m、18cm、19cm
② 实验中,小明发现:当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是______。
答案
(1)使烛焰中心成像在光屏的中心 (2)① B ② 像距太大,成像在光具座之外
10. 将一支高1.5cm的发光棒立于某焦距为12cm的凸透镜一侧,在凸透镜另一侧的光屏上成3cm高的像,则物体离凸透镜的距离可能是(
A.9cm
B.12cm
C.18cm
D.27cm
C
)。A.9cm
B.12cm
C.18cm
D.27cm
答案
C
解析
已知发光棒高$h=1.5\,cm$,像高$h'=3\,cm$,焦距$f=12\,cm$。
由放大率公式$m=\frac{|h'|}{h}=\frac{v}{u}$,得$\frac{3}{1.5}=\frac{v}{u}$,即$v=2u$。
因像成在光屏上,为实像,故$v>0$,$u>f=12\,cm$。
根据凸透镜成像公式$\frac{1}{u}+\frac{1}{v}=\frac{1}{f}$,代入$v=2u$和$f=12\,cm$:
$\frac{1}{u}+\frac{1}{2u}=\frac{1}{12}$
$\frac{3}{2u}=\frac{1}{12}$
解得$u=18\,cm$。
C
由放大率公式$m=\frac{|h'|}{h}=\frac{v}{u}$,得$\frac{3}{1.5}=\frac{v}{u}$,即$v=2u$。
因像成在光屏上,为实像,故$v>0$,$u>f=12\,cm$。
根据凸透镜成像公式$\frac{1}{u}+\frac{1}{v}=\frac{1}{f}$,代入$v=2u$和$f=12\,cm$:
$\frac{1}{u}+\frac{1}{2u}=\frac{1}{12}$
$\frac{3}{2u}=\frac{1}{12}$
解得$u=18\,cm$。
C
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