题目内容

(2013?杨浦区三模)某同学在研究凸透镜成像规律时,将物体放在同一凸透镜(焦距为10厘米)前的不同位置上,根据观察到的实验现象画出了如图所示的(A)、(B)、(C)三图.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.

(1)分析比较图(A)和(B)和(C)中的像和像距随物距变化的关系及相关条件可知:
物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,像距随物距的减小而增大,像也变大.
物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,像距随物距的减小而增大,像也变大.

(2)分析比较图(A)和(B)和(C)中物与像的距离的变化情况及相关条件可知:
物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,物与像的距离随物距的变化而变化,物距由2倍焦距外减小时,物与像的距离先减小后增大
物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,物与像的距离随物距的变化而变化,物距由2倍焦距外减小时,物与像的距离先减小后增大
分析:(1)根据三图分析物距、像距、像的大小的变化情况,掌握物近像远像变大的真正含义.
(2)分别计算几种情况下物像距离的变化情况,得出结论.
解答:解:(1)由A知,物距在2倍焦距之外,像距小于物距,成缩小的实像;由B知,物距等于2倍焦距,像距等于物距,成等大的实像;由C知,物距处于焦距和2倍焦距之间,像距大于物距,成放大的实像.可得物距大于一倍焦距时,物距在不断减小,像距在不断增大,成的像也在增大.
(2)计算三次物像之间的距离,发现物距从大于2倍焦距减小到大于1倍焦距小于2倍焦距时,物像之间的距离先变小后变大.可知,物距大于一倍焦距时,物与像的距离随物距的变化而变化,物距减小时,物与像的距离先减小后增大.
故答案为:(1)物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,像距随物距的减小而增大,像也变大.
(2)物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,物与像的距离随物距的变化而变化,物距由2倍焦距外减小时,物与像的距离先减小后增大.
点评:此题考查了凸透镜成像的规律.此题通过展示了一些实验现象,让学生通过实验现象或(像的性质)总结结论,考查了学生的分析综合能力.
练习册系列答案
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(2013?杨浦区三模)小王同学学习了动滑轮知识后认识到,使用动滑轮能省一半力但费一倍距离.于是他猜想:利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功应该相等.他为了验证自己的猜想是否正确,他选用不同的动滑轮进行实验.如图所示,他用弹簧秤称出钩码受到的重力G.再利用动滑轮,竖直向上拉弹簧秤使钩码匀速上升一段高度,从弹簧秤读出拉力F的大小.用刻度尺分别量出钩码上升的高度h和弹簧秤秤钩移动的距离s.小王把实验结果记录在表一、表二中.
表一(甲滑轮G0=1牛)
实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距离h (米)
绳自由端上升
距离s(米)
直接提起重物
做功WG(焦)
拉力通过动滑轮
做功WF(焦)
1 4 2.5 0.1 0.2 0.4 0.5
2 4 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0
3 4 2.5 0.3 0.6 1.2 1.5
4 10 5.5 0.1 0.2 1 1.1
5 20 10.5 0.1 0.2 2 2.1
表二(甲滑轮G0=2牛)
实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距离h (米)
绳自由端上升
距离s(米)
直接提起重物
做功WG(焦)
拉力通过动滑轮
做功WF(焦)
6 4 3 0.1 0.2 0.4 0.6
7 4 3 0.2 0.4 0.8 1.2
8 4 3 0.3 0.6 1.2 1.8
9 10 6 0.1 0.2 1 1.2
10 20 11 0.1 0.2 2 2.2
①实验结果表明:如果对重物做同样的功,利用动滑轮做功
大于
大于
不用动滑轮直接对物体做功(选填“大于”、“等于”或“小于”).
②他进一步对表格中的数据进行计算发现:如果对重物做同样的功,直接提起重物做功WG(焦)与拉力通过动滑轮做功WF(焦)之间的比例(比值)有一定规律,而且这个比例的大小与滑轮的重和物体的重有一定关系.请你帮他分析规律.
(a) 分析表一或表二中1、2、3(或6、7、8)的相关数据可得:
用同一滑轮对同一重物做同样的功,WG与WF的比值是一个定值,且等于物重与重物和滑轮重力和的比值
用同一滑轮对同一重物做同样的功,WG与WF的比值是一个定值,且等于物重与重物和滑轮重力和的比值

(b) 分析表一或表二中1、4、5(或6、9、10)的相关数据可得:
用同一滑轮对不同重物做同样的功,物重的重力越大,WG与WF的比值越大
用同一滑轮对不同重物做同样的功,物重的重力越大,WG与WF的比值越大

(c) 分析表一和表二中1、2、3和6、7、8(或4和9,或5和10)的相关数据可得:
用不同滑轮对相同重物做同样的功,滑轮的重力越大,WG与WF的比值越小
用不同滑轮对相同重物做同样的功,滑轮的重力越大,WG与WF的比值越小

小王同学在实验的基础上进行推理:当
滑轮重力相对于物重可以忽略不计
滑轮重力相对于物重可以忽略不计
时,利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功相等.

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