小明用同一光源做了下几个学实验,请回答下列问题:
(1)实验1,在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,如图所示,要使像成在光屏中,应向______(选填“上”或“下”)调节凸透镜:调好后,发现光屏上的像与光源等大,则凸透镜的焦距为______cm;
(2)实验2:如果利用实验1的装置,光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,若还想承接与光源等大的像,光屏应该______(选填“左移”、“右移”或“不动”),此时成的像与实验1成的像相比______(选填“较亮”、“较暗”或“一样亮”);
(3)实验3:如果利用实验1的装置,光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板(不考虑玻璃板厚度),在光源一侧透过玻璃板观察,能否在光屏位置看到像:______(选填“能”或“否”);此时成的像与实验1成的像在哪个方面有区别:______(选填“正倒”、“大小”或“完整度”)。
(1). 下 (2). 10.0(或10) (3). 不动 (4). 变暗 (5). 能 (6). 正倒
【解析】(1)在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,此时应该将光屏下移,使三者中心大致在同一高度,能够使像呈现在光屏中央。
如图所示,物距像距都为20cm,发现光屏上的像与光源等大,即此时物距等于像距等于两倍焦距,即
u=v=2f=20cm
解得f为10cm,即凸透镜的焦距为10.0cm(或10cm)。
(3)小孔成像时,要想光屏上承接与光源等大的像,则物距应该等于像距;光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,即光屏应该保持不动。
实验1是凸透镜成像,其原理是光的折射,将光线会聚;实验2是小孔成像,其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,成像光线没有实验1的多,所以成的像与实验1成的像相比较暗一些。
(5)光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板,探究的是平面镜成像特点的实验,平面镜成的像是虚像,只能在光源一侧透过玻璃板观察才能看得到。
实验1中成的是倒立、等大的实像,平面镜成的是正立、等大的虚像,所以它们在正倒、虚实方面有区别。