学过透镜知识后，小明实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究，可用的器材有：光源S（视为点光源）、圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）。经讨论他们决定先从测凸透镜的焦距开始。
（1）在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O′。
（2）将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和 圆心O′圆心O′在同一水平直线上。
（3）固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑 与所画圆完全重合与所画圆完全重合，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为 20.020.0cm。
（4）为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确。若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 小小。
（5）在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环是如何形成的？透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区。若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示，请你算出此时暗环的面积等于 34πD234πD2。
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【考点】探究凸透镜成像的规律．
【答案】圆心O′；与所画圆完全重合；20.0；小；透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区；
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【解答】
【点评】
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发布：2024/7/25 8:0:9组卷：3315引用：7难度：0.3
相似题
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1．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，如图甲测出了凸透镜的焦距，如图乙进行实验：
（1）调整器材时，应 （选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。
（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成倒立、放大的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理；小聪好动且思维颇有创意，他突发奇想，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？他立即一试，哇塞！太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，只是原来放大的像变成了缩小的像！请你解释一下所成像依旧清晰的原因是 ；实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上 （填选项序号）。
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．出现烛焰完整的像，且大小不变，只是变暗了
（3）实验过程中，某时刻，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像将向 偏；随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动。
（4）老师用发光二极管制作了一个“F”形光源代替蜡烛放在10cm刻度处，凸透镜在图乙中的位置不变，则光屏上得到的清晰的像的形状应该是 。发布：2024/12/24 6:30:1组卷：197引用：4难度：0.6 -
2．如图所示，烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可能观察到烛焰清晰像的操作是（ ）发布：2024/12/24 7:30:2组卷：1780引用：13难度：0.7 -
3．用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像。
（1）实验时，应使烛焰和的中心位于凸透镜的主光轴上。
（2）图中物距u应满足
A．u＞2f B．u=2f C．f＜u＜2f D．u＜f
（3）当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将落在光屏的（填“前”或“后”）方。
（4）在第（3）小题的情况下，若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是
A．将光屏靠近凸透镜 B．将光屏远离凸透镜
C．换焦距更大的凸透镜 D．换焦距更小的凸透镜
（5）在第（3）小题的情况下，若要模拟对眼睛的矫正，应在该凸透镜前放置一个适当的
（选填“凸”或“凹”）透镜。发布：2024/12/24 6:30:1组卷：172引用：3难度：0.5
