题目内容
【题目】八年级三班的同学们通过实验“探究凸透镜成像的规律”。
(1)老师提出:如何测出凸透镜的焦距呢?同学们经过讨论,并在老师的协助下完成了图甲所示的实验,并成功地显示了光的传播路径。
分析图中信息可知:凸透镜对光有_____作用;此凸透镜的焦距是_____cm。
(2)如图乙所示,是小明组同学实验时画出的简图。要使烛焰的像成在光屏的中央,应使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心大致在_____;此时,他们应做的调整是_____。
(3)调整后,同学们首先进行了第1至6次实验:依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像,记录下相关实验数据和观察到的成像情况如表:
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10cm)
序号 | 物距u/cm | 像的放大或缩小 | 像的正立或倒立 | 像的虚实 | 像距v/cm |
1 | 40 | 缩小 | 倒立 | 实像 | 12.3 |
2 | 35 | 缩小 | 倒立 | 实像 | 14 |
3 | 30 | 缩小 | 倒立 | 实像 | 15.1 |
4 | 25 | 缩小 | 倒立 | 实像 | 18.7 |
5 | 20 | 等大 | 倒立 | 实像 | 20.5 |
6 | 15 | 放大 | 倒立 | 实像 | 30 |
7 | 10 | 不成像 | |||
8 | 8 | 放大 | 正立 | 能看到像,不能呈现在光屏上 | |
9 | 6 | 放大 | 正立 |
①实验中判断所成像是实像的依据是_____。
②分析第_____(填写序号)次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透镜的距离满足_____时,成倒立、缩小的实像。
(4)在进行第7至9次实验的过程中,移动光屏,光屏上始终找不到烛焰的像,同学们同样将相关实验数据和观察到的成像情况记录在表格中。
进一步对比、分析表格中的实验现象和数据后,同学们得出结论:当物体位于凸透镜1.5倍焦距以外时,成倒立的实像。请你对他们的探究过程和实验结论发表你的见解和建议_____。
【答案】会聚; 10; 同一高度; 光屏下移; 像在光屏上能呈现; 1、2、3、4; 大于2倍焦距; 所得结论不全面;结论中提到物距大于1.5倍焦距成倒立的实像,所以1.5倍焦距是关键点,为得到准确结论,就应在此点位置附近多测几次试验。
【解析】
(1)[1]分析图中信息可知:凸透镜对光有会聚作用;
[2]平行光经凸透镜折射后会聚于一点,此点是焦点,焦点到光心的距离是焦距,此凸透镜的焦距是:
40cm﹣30cm=10cm;
(2)[3][4]如图乙所示,是小明组同学实验时画出的简图。要使烛焰的像成在光屏的中央,应使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心大致在同一高度,如图此时,他们应做的调整是光屏下移;
(3)①[5]实像和虚像的区别是看像能否在光屏上承接,实像可以在光屏上呈现,虚像不能呈现在光屏上;
②[6]分析表格中1、2、3、4次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透镜的距离满足大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;
(4)[7][8]所得结论不全面;结论中提到物距大于1.5倍焦距成倒立的实像,所以1.5倍焦距是关键点,为得到准确结论,就应在此点位置附近多测几次试验;