题文

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将发光体S（箭头形状的发光二极管，长为2cm）、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行试验，如图． 固定凸透镜T，将发光体S放在离凸透镜4cm（物距u）处，移动光屏P，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏P到透镜T的距离（像距v）和像的长度．然后，将物距依次增加2cm，重复上面的实验．实验数据如表，根据表中的信息，回答下列问题 物距u/cm 像距v/cm 像的长度/cm 像的特征 1 4.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 2 6.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 3 8.0 / 光斑大小不变 只有圆光斑 4 100 40.0 8.0 倒立的箭头 5 12.0 24.0 4.0 倒立的箭头 6 14.0 18.7 2.7 倒立的箭头 7 16.0 16.0 2.0 倒立的箭头 8 18.0 14.4 1.6 倒立的箭头 9 20.0 13.3 1.3 倒立的箭头 （1）凸透镜T的焦距为______cm． （2）物距u在______范围时，在光屏上总成倒立放大的实像． （3）当物距从开始再到逐渐增大时，则光屏上像的大小______，像距______．物像距离______（均选填“变大”、“变小”、“不变”、“先变小后变大”、“先变大后边小”） （4）当物距等于7cm时，物体在光屏上______成像（填“一定会”、“一定不会”“可能会”）．分析表中成倒立实像的实验数据，当物像间距（u+v）最小时，成在光屏上的像的长度______发光体的长度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）若将发光体S放在焦点处，则发出的光经凸透镜后，平行于主光轴，则在光屏上会出现一个与凸透镜等大的圆形的光斑，而只有将发光体S放在8cm处时，光斑大小不变，可知此处即为焦点，则凸透镜T的焦距为8cm． （2）凸透镜的焦距f=8cm，由凸透镜成像规律可知，物距u在大于8cm小于16cm范围时，在光屏上总成倒立放大的实像 （3）由凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，当物距从开始再到逐渐增大时，则物距增大、像距变小，像变小．当物距等于2f时，像距等于2f，物像之距最小为4f，从2f继续移动过程中，物像之距增大，故物像距离先变小后变大． （4）因为凸透镜的焦距f=8cm，所以当U=7cm时，U＜f，成正立、放大的虚像．不能在光屏上成像． 分析表中成倒立实像的实验数据，当物像间距（u+v）最小时，即物距为16cm和像距为16cm时，此时（u+v）最小，则成在光屏上的像的长度为2cm，正好等于发光体的长度． 故答案为：（1）8；（2）大于8cm小于16cm；（3）变小；变小；变小后变大；（4）一定不会；等于．

据专家权威分析，试题“在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将发光体S（箭头形状的发光二极..”主要考查你对  凸透镜对光的作用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

凸透镜对光的作用

考点名称：凸透镜对光的作用

• 会聚作用：
  1. 让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜，观察到折射光线为会聚光束(如图甲所示)，即凸透镜对光有会聚作用。
  
  
  2. 会聚作用是指凸透镜对光线的作用。通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，是会聚了一些或发散程度减小了一些，如图甲。凸透镜不仅对平行光束有会聚作用，对发散光束也有会聚作用。“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。
  

• 三条特殊的光线：
  ①平行主光轴的光线经透镜折射后通过焦点
  ②过光心的光线经透镜折射后方向不变
  ③过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴
  
  凸透镜对光线的作用：
  凸透镜对光线的作用可用棱镜对光线的偏折作用说明：如图
  

•  

• 光束：
  1．平行光束
  平行光束是指截面积不发生变化的光束。平行光束由平行光线组成，由于太阳离我们非常远，所以太阳光发出的射到地球的光束我们认为是平行光束(如图所示)：
  
  
  2. 会聚光束
  会聚光束是指光束的截面积不断减小的光束。会聚光束由会聚光线组成(如图所示)。
  
  
  3．发散光束
  发散光束是指光束的截面积不断扩大的光束。发散光束由发散光线组成。由一个点光源产生的一束光就是发散光束(如图所示)。