题目内容
15.小明所在小组用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜成像规律:他们按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在表中:
| 实验序号 | 物距/cm | 像距/cm | 像的性质 |
| 1 | 20 | 6.7 | 倒立、缩小的实像 |
| 2 | 15 | 7.5 | |
| 3 | 10 | 10 | 倒立、等大的实像 |
| 4 | 7.5 | 倒立、放大的实像 | |
| 5 | 4 | - | 正立、放大的虚像 |
(2)仿照表格,写出实验序号2中像的性质为倒立、缩小的实像,实验序号4中像距的大小为15cm.
(3)一位同学将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,移动光屏的位置,直至光屏上出现烛焰清晰的像,取走远视眼镜,屏上的像变模糊了,此时要使屏上的像变清晰,应向远离(填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动光屏或将蜡烛远离 (填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动.
(4)实验时,蜡烛越烧越短,你将看到屏上的像向上(填“上”或“下”)移动.
(5)实验过程中,用黑纸将凸透镜遮掉一半,像的形状不变 (填“变化”或“不变”),但像的亮度将变暗 (填“不变”“变亮”或“变暗”).
(6)小明将蜡烛由距此透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5 cm.因为当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距.
分析 (1)u=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,一般用来测量凸透镜的焦距.
(2)u>2f,成倒立、缩小的实像;光的折射中光路是可逆的;2f>u>f,成倒立、放大的实像.
(3)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)根据射向过光心不改变方向,判断当蜡烛缩短时,像的位置变化情况.
(5)凸透镜成像时,物体有无数条光线射向凸透镜,经过凸透镜折射后会聚成像,折射光线越多,会聚成的像越清晰.
(6)物远像近像变小,当物距很大时,像距非常靠近焦点.
解答 解:
(1)实验3,成倒立、等大的实像,则u=v=2f=10cm,所以凸透镜的焦距是:f=5cm.
(2)实验2,物距为15cm,u>2f,成倒立、缩小的实像.
实验2中,物距为15cm时像距为7.5cm,根据光的折射中光路是可逆的,所以实验4中,物距是7.5cm时,像距是15cm.
(3)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.当使用远视眼镜时,会使像靠近凸透镜,如拿走远视眼镜,必须使光屏远离凸透镜才可以;或者将蜡烛向远离凸透镜方向移动,使像成在光屏上.
(4)射向凸透镜光心的光线不改变方向,实验时,蜡烛越烧越短,所以像的位置向上移动.
(5)遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的形状不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗.
(6)当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距,所以小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm.
故答案为:
(1)5;
(2)倒立、缩小的实像;15;
(3)远离; 远离;
(4)上;
(5)不变;变暗;
(6)5;当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距.
点评 此题通过实验数据,让学生总结凸透镜成像的规律,要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系,做到灵活运用.
猜想1:秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关.
猜想2:秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关.
为了验证上述猜想,她来到实验室,找来刻度尺、秒表、细线、小球,依照科学方法,按图将小球从同一高度摆下进行实验,得到表中的数据
| 实验序号 | 小球质量m/g | 从O点到小球中心的距离l/m | 小球往返摆动10次所用时间t/s | 小球往返摆动1次所用时间t/s |
| 1 | 20 | 0.8 | 18.0 | 1.8 |
| 2 | 20 | 1.0 | 20.0 | 2.0 |
| 3 | 30 | 1.0 | 20.0 | 2.0 |
(1)为验证猜想1,应选用序号为2、4两组实验进行对比分析.
(2)为验证猜想2,应选用序号为1、3两组实验进行对比分析.
(3)实验结论:小球往返摆动一次所用的时间与绳长有关,与小球的质量和小球摆动距中心线最大距离无关.
| A. | 通过变阻器的电流强度发生变化 | B. | 电阻丝两端的电压发生变化 | ||
| C. | 电阻丝横截面积发生变化 | D. | 连入电路的电阻丝长度发生变化 |
| A. | B. | ||||
| C. | D. |