题目内容
【题目】小华想探究凸透镜成像规律.实验桌上有A、B、C三个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm,凸透镜C的焦距未知.光具座上标尺的刻度范围如图甲所示.
(1)小华在实验中将蜡烛沿主光轴由距C透镜70cm移至90cm的过程中,发现烛焰在图示位置(如图乙所示)光屏上的像一直比较清晰.该透镜的焦距大约是_______cm,因此C透镜也不适合探究凸透镜成像规律.若想探究凸透镜成实像的规律,则应选用_______凸透镜(选填“A”或“B”).
(2)选用合适的透镜后,小华调节好凸透镜与光屏的高度,但烛焰在光屏上像的位置偏高,要想使像成在光屏中央,应调节凸透镜向___________(填“上”或“下”)移动.某次实验中,如图丙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则图中_________处的人眼能观察到烛焰的像.
(3)若蜡烛放在2倍焦距外以速度为v向远离透镜方向移动,则光屏以速度v向___________(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,光屏上始终成清晰的像,此时v______v(选填“>”、“<”或“=”).小华此时拿出自己所佩戴的眼镜放置在凸透镜前,发现需要将光屏远离凸透镜,光屏上所成的像才能清晰,小华的眼睛是______(选填“近视”或“远视”)眼.要证明此时凸透镜所成的像与蜡烛左右相反,则可以__________________.(写出一种操作方法即可)
【答案】 5.0 A 下 B 靠近 > 近视 遮住蜡烛烛焰的左侧部分,观察所成像特点
【解析】(1)将蜡烛移动的过程中,由图乙可知,物距一直是大于像距的,根据凸透镜成像规律可知,此时的物体应在的区间内,当移至90 cm时,即物距为10 cm,在光屏上的像仍比较清晰,所以C透镜的焦距大约5 cm.
进行凸透镜成像实验时,光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍,所以应选用A凸透镜.
(2)根据过光心的光传播方向不变可知,当烛焰在光屏上像的位置偏高时,说明物体的位置太低了,所以可以将物体的位置向上调节,或将凸透镜向下调节.
由图丙可知,此时的物距小于一倍焦距,应该在物体的同侧出现放大的虚像,所以只有B处能看到像.
(3)根据凸透镜成像规律可知,当物体远离凸透镜时,所成的像是变近且变小,所以应将光屏向靠近透镜的方向移动.
因为当物距,像距的变化范围为, ,所以当物体远离时,像变小的速度会变慢,所以.
小华拿出自己所佩戴的眼镜放置在凸透镜前,发现需要将光屏远离凸透镜,说明小华的眼睛将光线变得发散了,所以小华的眼睛是凹透镜,凹透镜是矫正近视眼的.
遮住蜡烛烛焰的左侧部分,观察所成像特点,就能证明此时凸透镜所成的像与蜡烛左右是否相反.
【题目】电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图所示).它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整 车 | 整车质量 | 40kg |
最高车速 | ≤30km/h | |
最大噪声 | ≤62dB | |
蓄电池 | 电压 | 48V |
容量 | 12A.h | |
电动机 | 额定电压 | 48V |
额定功率 | 240W |
(1)请你仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识.请列举一例.示例:电动自行车的车座大而扁平,可减少压强.
答:
(2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2 , 当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,请估算地面受到的压强是多大?
(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(4)蓄电池一次充足电可储存的电能是多少焦?(提示:蓄电池的额定容量,单位安时(Ah),它是供电电流多少安(A)和供电时间多少小时(h)的乘积.电池储存电能等于供电电压、供电电流和供电时间三者的乘积;即W=UIt,公式中各量均用国际单位.)
(5)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远?
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条)