學(xué)過透鏡知識(shí)后，小明實(shí)驗(yàn)小組在光學(xué)實(shí)驗(yàn)室（暗室）想對(duì)學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行深入研究，可用的器材有：光源S（視為點(diǎn)光源）、圓形凸透鏡（直徑為D）、光具座、光屏（足夠大）。經(jīng)討論他們決定先從測(cè)凸透鏡的焦距開始。
（1）在光屏中央畫一個(gè)與凸透鏡直徑相同的圓，找出圓心O′。
（2）將光源、凸透鏡和光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使光源、凸透鏡光心和 圓心O′圓心O′在同一水平直線上。
（3）固定凸透鏡的位置，將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動(dòng)，直到光屏上的光斑 與所畫圓完全重合與所畫圓完全重合，就可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距，此時(shí)各器材在光具座上的位置如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為 20.020.0cm。
（4）為了驗(yàn)證測(cè)出的焦距值是否準(zhǔn)確，小明提出可以左右移動(dòng)光屏，若光屏上的光斑大小不變，則測(cè)出的焦距準(zhǔn)確。若向右移動(dòng)光屏，光斑變大，說明本次測(cè)出的凸透鏡的焦距比真實(shí)值 小小。
（5）在移動(dòng)光屏的過程中，小明發(fā)現(xiàn)在光屏上光斑外側(cè)還有一個(gè)暗環(huán)，他猜想可能是凸透鏡的邊框造成的，于是他拆除邊框直接將凸透鏡固定在光具座上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)暗環(huán)仍然存在。你認(rèn)為暗環(huán)是如何形成的？透鏡外側(cè)沿直線傳播的光與經(jīng)透鏡折射的光在屏上形成無光區(qū)透鏡外側(cè)沿直線傳播的光與經(jīng)透鏡折射的光在屏上形成無光區(qū)。若光源S在左焦點(diǎn)上，光屏在右焦點(diǎn)處，如圖乙所示，請(qǐng)你算出此時(shí)暗環(huán)的面積等于 34πD234πD2。
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4
π
D
2
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4
π
D
2
【考點(diǎn)】探究凸透鏡成像的規(guī)律．
【答案】圓心O′；與所畫圓完全重合；20.0；?。煌哥R外側(cè)沿直線傳播的光與經(jīng)透鏡折射的光在屏上形成無光區(qū)；
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π
D
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/7/25 8:0:9組卷：3226引用：7難度：0.3
相似題
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1．如圖所示，燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，無論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到燭焰清晰的像?？赡苡^察到燭焰清晰像的操作是（ ）發(fā)布：2024/12/24 7:30:2組卷：1687引用：12難度：0.7 -
2．在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲測(cè)出了凸透鏡的焦距，如圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）調(diào)整器材時(shí)，應(yīng) （選填“點(diǎn)燃”或“不點(diǎn)燃”）蠟燭。
（2）如圖乙所示，燭焰恰好在光屏上成倒立、放大的實(shí)像，生活中的 （選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了這樣的成像原理；小聰好動(dòng)且思維頗有創(chuàng)意，他突發(fā)奇想，要是把蠟燭與光屏的位置互換，結(jié)果會(huì)怎樣呢？他立即一試，哇塞！太神奇了，光屏上的像依舊十分清晰，只是原來放大的像變成了縮小的像！請(qǐng)你解釋一下所成像依舊清晰的原因是 ；實(shí)驗(yàn)中，若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分，則光屏上 （填選項(xiàng)序號(hào)）。
A．只出現(xiàn)燭焰像的上半部分
B．只出現(xiàn)燭焰像的下半部分
C．出現(xiàn)燭焰完整的像，但像更小了
D．出現(xiàn)燭焰完整的像，且大小不變，只是變暗了
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，某時(shí)刻，風(fēng)一吹，燭焰向左偏，則光屏上成的像將向 偏；隨著蠟燭的燃燒，可觀察到光屏上的像向 （選填“上”或“下”）移動(dòng)。
（4）老師用發(fā)光二極管制作了一個(gè)“F”形光源代替蠟燭放在10cm刻度處，凸透鏡在圖乙中的位置不變，則光屏上得到的清晰的像的形狀應(yīng)該是 。發(fā)布：2024/12/24 6:30:1組卷：179引用：4難度：0.6 -
3．用如圖所示裝置模擬人眼成像情況，此時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰和的中心位于凸透鏡的主光軸上。
（2）圖中物距u應(yīng)滿足
A．u＞2f B．u=2f C．f＜u＜2f D．u＜f
（3）當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，燭焰的像將落在光屏的（填“前”或“后”）方。
（4）在第（3）小題的情況下，若用此實(shí)驗(yàn)?zāi)M人眼的調(diào)節(jié)功能，重新在光屏上得到清晰的像，應(yīng)該進(jìn)行的操作是
A．將光屏靠近凸透鏡 B．將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡
C．換焦距更大的凸透鏡 D．換焦距更小的凸透鏡
（5）在第（3）小題的情況下，若要模擬對(duì)眼睛的矯正，應(yīng)在該凸透鏡前放置一個(gè)適當(dāng)?shù)?!--BA-->
（選填“凸”或“凹”）透鏡。發(fā)布：2024/12/24 6:30:1組卷：153引用：3難度：0.5
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