8. (★★★)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处并保持不动,移动F形光源和光屏至如图5W-7所示位置时,光屏上承接到清晰的像。

(1)该凸透镜的焦距为
(2)将远视眼镜的镜片放在F形光源和透镜之间适当位置,此时应将光屏向
(3)取走镜片,将F形光源向左移动一段距离后,应将光屏移至
A. 50~65 cm
B. 65~80 cm
C. 80~95 cm
(1)该凸透镜的焦距为
15.0
cm。(2)将远视眼镜的镜片放在F形光源和透镜之间适当位置,此时应将光屏向
左
(填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。(3)取走镜片,将F形光源向左移动一段距离后,应将光屏移至
B
(填字母)范围内才能承接到清晰的像。A. 50~65 cm
B. 65~80 cm
C. 80~95 cm
答案
8. (1) 15.0
(2) 左
(3) B
(2) 左
(3) B
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开,需先通过图中物距、像距计算焦距,再结合远视眼镜的光学性质分析光屏移动方向,最后根据物距变化判断像距范围确定光屏位置,核心是掌握凸透镜成像的基本规律。
【解析】
(1) 由图可知,凸透镜在50cm刻度线处,F形光源在20cm刻度线处,光屏在80cm刻度线处,因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $,像距$ v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律,当$ u = 2f $时,$ v = 2f $,成倒立等大的实像,故$ 2f = 30\mathrm{cm} $,解得焦距$ f = 15.0\mathrm{cm} $。
(2) 远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,将其放在光源和透镜之间,会使光线提前会聚,像会成在光屏的前方,因此需要将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3) 取走镜片后,将F形光源向左移动,物距变大,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,像距会变小。已知焦距$ f = 15\mathrm{cm} $,当物距大于$ 2f $时,像距在$ f $和$ 2f $之间,即$ 15\mathrm{cm} < v < 30\mathrm{cm} $,因此光屏应在$ 50\mathrm{cm} + 15\mathrm{cm} = 65\mathrm{cm} $到$ 50\mathrm{cm} + 30\mathrm{cm} = 80\mathrm{cm} $之间,对应选项B。
【答案】
(1) 15.0;(2) 左;(3) B
【知识点】
凸透镜成像规律、远视眼矫正
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用,结合远视眼镜的光学特性,需要学生熟练掌握物距、像距与焦距的关系,难度适中,适合中等水平学生练习。
【难度系数】
0.5
本题围绕凸透镜成像规律展开,需先通过图中物距、像距计算焦距,再结合远视眼镜的光学性质分析光屏移动方向,最后根据物距变化判断像距范围确定光屏位置,核心是掌握凸透镜成像的基本规律。
【解析】
(1) 由图可知,凸透镜在50cm刻度线处,F形光源在20cm刻度线处,光屏在80cm刻度线处,因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $,像距$ v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律,当$ u = 2f $时,$ v = 2f $,成倒立等大的实像,故$ 2f = 30\mathrm{cm} $,解得焦距$ f = 15.0\mathrm{cm} $。
(2) 远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,将其放在光源和透镜之间,会使光线提前会聚,像会成在光屏的前方,因此需要将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3) 取走镜片后,将F形光源向左移动,物距变大,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,像距会变小。已知焦距$ f = 15\mathrm{cm} $,当物距大于$ 2f $时,像距在$ f $和$ 2f $之间,即$ 15\mathrm{cm} < v < 30\mathrm{cm} $,因此光屏应在$ 50\mathrm{cm} + 15\mathrm{cm} = 65\mathrm{cm} $到$ 50\mathrm{cm} + 30\mathrm{cm} = 80\mathrm{cm} $之间,对应选项B。
【答案】
(1) 15.0;(2) 左;(3) B
【知识点】
凸透镜成像规律、远视眼矫正
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用,结合远视眼镜的光学特性,需要学生熟练掌握物距、像距与焦距的关系,难度适中,适合中等水平学生练习。
【难度系数】
0.5
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