题目内容
【题目】在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示:
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断;凸透镜A的焦距是_____cm,凸透镜A的焦距_____(填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距;
(2)在图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_____(填“左”或“右”)移动一段距离,像将_____(填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图丙所示的实验现象可以说明_____(填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点;若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和蜡烛的位置不动,应使光屏_____(填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像;
(4)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到_____。
A.烛焰像的下半部分 B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗 D.烛焰完整的像,像的亮度不变
【答案】10 小于 右 变大 幻灯机 靠近 C
【解析】
(1)要解决此题,根据凸透镜成像的规律之一,物距等于二倍焦距成倒立等大实像;通过图象分析出该凸透镜的焦距;根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小;
(2)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(3)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;远视眼镜即为凸透镜,凸透镜能使光线会聚的特点,在眼睛前面放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上;
(4)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗。
(1)[1]由图乙知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等;由于
则
[2]由甲图可知,此时成倒立、缩小的实像,
物距在范围内,即
所以凸透镜A的焦距范围为
由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,
物距在范围内,即
所以凸透镜B的焦距范围为
故凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。
(2)[3][4]在甲图中,保持凸透镜不动,原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,则像将变大。
(3)[5]由图丙可知,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是幻灯机。
[6]因凸透镜对光线有会聚作用,可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上;当用远视眼镜时,会将像向凸透镜靠近,故应将蜡烛靠近凸透镜。
(4)[7]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选C。
【题目】如图所示的四个装置,关于它们的说法错误的是( )
A.图A可以说明电可以产生磁
B.将图B中滑片向右移动电磁铁吸引大头针数目会减少
C.根据图C装置可以制成发电机
D.图D装置可以用来研究电磁感应现象
【题目】如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ为水平面,AP段光滑,PQ段粗糙。实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A,PA长为L,放手后木块向左运动,最终停在B点,PB长为x,不计空气阻力、滑轮摩擦:
(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示);
(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
PA的长L/m | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.35 | 0.43 | 0.5 |
木块在P点的速度平方 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.9 | 1.0 |
①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。已知物体动能的表达式为mv2,分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;
②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。