用焦距未知的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验:通过调整物距及像距,在光屏上得到倒立、缩小的像,测量并记录物距和像距,实验序号为1、2;通过调整物距再做两实验,在光屏上得到倒立、放大的像,测量并记录物距和像距,实验序号为3、4。
(1)在实验前,需要调节凸透镜、光屏的高度,使它们的中心和烛焰的中心大致在 上;
(2)如图是实验序号4对应的实验图,请将物距、像距填写到表格中;
像的性质 | 实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm |
l | 30 | 16 | |
倒立、缩小的像 | 2 | 25 | 17 |
3 | 17 | 25 | |
倒立、放大的像 | 4 |
(3)分析前面的4组数据及对应的现象,为了尽快在光屏上得到倒立等大的像,你的做法是: 。进行完此操作后,把测得的物距与凸透镜焦距对比,发现当物距u=20cm时,能得到倒立、等大的实像,可知此透镜的焦距为 cm。
答案:
(1)同一高度;
(2)
像的性质 | 实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm |
l | 30 | 16 | |
倒立、缩小的像 | 2 | 25 | 17 |
3 | 17 | 25 | |
倒立、放大的像 | 4 | 15 | 30 |
(3)使物距在25cm﹣17cm之间变化,调整光屏的位置,观察光屏上的像;10。
解析:
(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,使完整的像成在光屏中央。
(2)由凸透镜成像规律,根据光路的可逆性可知,实验序号4对应的物距、像距分别是如下表:
(3)由凸透镜成像规律可知,物距等于二倍焦距成倒立等大实像,则将凸透镜向右移动,使物距等于像距即可。当物距u=20cm时,能得到倒立、等大的实像。则2f=20cm,此透镜的焦距f=10cm,故使物距在25cm﹣17cm之间变化,调整光屏的位置,观察光屏上的像。
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