题目内容
艾思考同学有三个分别用玻璃、水晶和透明塑料做成的大小、形状完全相同的凸透镜,学完了透镜的有关知识后,想要探究大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作的材料是否有关.请你帮助他完成这次探究的全过程.
(1)写出探究过程所需要的器材:
(2)写出探究的实验设计方案:
(3)请设计出实验现象或实验数据记录表格:
(4)完成上述探究之后,他接着又探究了玻璃凸透镜(f=5cm)的成像规律,下表是他记录的实验数据.
通过分析实验数据表你能得出的结论是(请写出三条):①
(1)写出探究过程所需要的器材:
三只凸透镜、太阳光(平行光源)、刻度尺(光具座)
三只凸透镜、太阳光(平行光源)、刻度尺(光具座)
.(2)写出探究的实验设计方案:
①用玻璃透镜会聚太阳光,通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑,用刻度尺测出透镜到光斑的距离即焦距;②用水晶透镜重作上述实验;③用塑料透镜重作上述实验;④比较三种透镜的焦距,得出结论.
①用玻璃透镜会聚太阳光,通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑,用刻度尺测出透镜到光斑的距离即焦距;②用水晶透镜重作上述实验;③用塑料透镜重作上述实验;④比较三种透镜的焦距,得出结论.
.(3)请设计出实验现象或实验数据记录表格:
(4)完成上述探究之后,他接着又探究了玻璃凸透镜(f=5cm)的成像规律,下表是他记录的实验数据.
物距u/cm | 像的性质 | 像距v/cm | ||
实虚 | 大小 | 正倒 | ||
20 | 实 | 缩小 | 倒立 | 6.7 |
15 | 实 | 缩小 | 倒立 | 7.5 |
8 | 实 | 放大 | 倒立 | 13.3 |
6 | 实 | 放大 | 倒立 | 30 |
4 | 虚 | 放大 | 正立 |
u>2f,凸透镜成缩小、倒立、实像
u>2f,凸透镜成缩小、倒立、实像
,②f<u<2f,凸透镜成放大、倒立、实像
f<u<2f,凸透镜成放大、倒立、实像
,③u<f,凸透镜成放大、正立、虚象
u<f,凸透镜成放大、正立、虚象
.分析:(1)要探究凸透镜的焦距与制作材料的关系,首先我们要知道如何测量焦距,让凸透镜正对太阳光,调整凸透镜和地面的距离,知道地面上出现很小、很亮的光斑,测出凸透镜和光斑的距离就是焦距.
探究是需要的器材就是:三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜,刻度尺.
(2)我们用测量焦距的方法依次测出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透镜的焦距,比较焦距,得出结论.
(3)实验中需要记录的数据就是三个不同凸透镜的焦距,据此画出实验数据记录表格.
(4)凸透镜的焦距和凸透镜的凸度、大小有光,在探究凸透镜的焦距和材料的关系,我们采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜,就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变,这种探究方法叫控制变量法.
探究是需要的器材就是:三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜,刻度尺.
(2)我们用测量焦距的方法依次测出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透镜的焦距,比较焦距,得出结论.
(3)实验中需要记录的数据就是三个不同凸透镜的焦距,据此画出实验数据记录表格.
(4)凸透镜的焦距和凸透镜的凸度、大小有光,在探究凸透镜的焦距和材料的关系,我们采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜,就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变,这种探究方法叫控制变量法.
解答:解:(1)实验器材:三只凸透镜,太阳光(平行光源),刻度尺(光具座).
(2)实验设计方案:①用玻璃透镜会聚太阳光,通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑,用刻度尺测出透镜到光斑的距离即焦距;
②用水晶透镜重作上述实验;③用塑料透镜重作上述实验;④比较三种透镜的焦距,得出结论;
(3)设计实验表格:记录三个不同材料有一行,凸透镜的焦距f1、f2、f3有一行.如下表所示:
(4)由表中实验数据可知:①u>2f,凸透镜成缩小、倒立、实像;
②f<u<2f,凸透镜成放大、倒立、实像;
③u<f,凸透镜成放大、正立、虚象;
故答案为:(1)三只凸透镜、太阳光(平行光源)、刻度尺(光具座);
(2)①用玻璃透镜会聚太阳光,通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑,用刻度尺测出透镜到光斑的距离即焦距;②用水晶透镜重作上述实验;③用塑料透镜重作上述实验;④比较三种透镜的焦距,得出结论;(3)如上表所示;(4)①u>2f,凸透镜成缩小、倒立、实像;②f<u<2f,凸透镜成放大、倒立、实像;
③u<f,凸透镜成放大、正立、虚象.
(2)实验设计方案:①用玻璃透镜会聚太阳光,通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑,用刻度尺测出透镜到光斑的距离即焦距;
②用水晶透镜重作上述实验;③用塑料透镜重作上述实验;④比较三种透镜的焦距,得出结论;
(3)设计实验表格:记录三个不同材料有一行,凸透镜的焦距f1、f2、f3有一行.如下表所示:
透 镜 材 料 | 玻 璃 | 水 晶 | 塑 料 |
透 镜 焦 距(cm) |
②f<u<2f,凸透镜成放大、倒立、实像;
③u<f,凸透镜成放大、正立、虚象;
故答案为:(1)三只凸透镜、太阳光(平行光源)、刻度尺(光具座);
(2)①用玻璃透镜会聚太阳光,通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑,用刻度尺测出透镜到光斑的距离即焦距;②用水晶透镜重作上述实验;③用塑料透镜重作上述实验;④比较三种透镜的焦距,得出结论;(3)如上表所示;(4)①u>2f,凸透镜成缩小、倒立、实像;②f<u<2f,凸透镜成放大、倒立、实像;
③u<f,凸透镜成放大、正立、虚象.
点评:此题考查的是我们的实验探究能力,这是初中物理课标上明确要求的、需要掌握的一种能力.
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