题目内容

18．探究名称：探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关
提出问题：小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜．在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图甲），看到手指放大正立的虚像；然后再用它观察远处的房屋（图乙），看到房屋缩小倒立的虚像．（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
他想：根据上面实验凸透镜成像的大小可能与哪个因素有关？
进行猜想：凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关．
设计并进行实验：小明在如图所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如表所示．
物体到凸透镜的距离/cm光屏上像到凸透镜的距离/cm光屏上像的大小
4013.5缩小
3015缩小
2020等大
1530放大
10光屏上没有像
8光屏上没有像
结论与应用：
（1）分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越大，同时发现像到凸透镜的距离就越长．
（2）小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机远离同学（选填“靠近”或“远离”），同时还应缩短照相机的暗箱长度（选填“增长”、“缩短”或“不改变”）．

分析 提出问题：根据凸透镜成像规律：u＜f，成正立放大的虚像，u＞2f，成倒立缩小的实像来回答；
进行猜想：根据物体到凸透镜的距离不同，距离大了成倒立缩小的实像，距离小了成正立放大的虚像，得出结论；
结论与应用：分析表中的物距、像距、像的大小变化规律，就可以得到结论．

解答 解：
甲图，看近处的物体时，做为放大镜使用，此时成正立、放大的虚像．
乙图，当看远处的物体时，此时成物体倒立、缩小的实像．
甲乙两图物体到凸透镜的距离不同，所以可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关．
（1）分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越大，同时发现像到凸透镜的距离就越长．
（2）要想使所有的景物都进入取景框，需要增大物距，为了得到清晰的像，需要减小像距．所以应使照相机远离同学，并缩短暗箱的长度．
故答案为：放大；缩小；物体到凸透镜的距离；（1）大；长；（2）远离；缩短．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用．此题看似复杂，其实只要用心，仔细审题，并不难．

练习册系列答案
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19．如图所示，开关控制干路，电流表A1 测L1的电流，电流表A2 测干路的电流．再画出电路图．
20．小花在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定．

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（2）连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮电压表无示数，电流表有示数，其故障原因可能是：灯泡短路．
（3）工故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为1.52W．
（4）完成上述实验后，小花看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量滑动变阻器的最大电阻R．她找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电压表，并利用余下的器材（电压未知的电源、量程合适的电流表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干），在不改动电流表位置及连线的情况下，很快测出了R的大小．
①请你把设计的电路图画在图3所示的虚线框内．
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应的字母表示．
（a）两个开关均闭合，记下电流表示数I1
（b）只断开S2，记下电流表的示数I2．
③R=$\frac{{{I}_{1}R}_{0}{{-I}_{2}R}_{0}}{{I}_{2}}$（用已知量和测量量表示）．
6．小丽探究凸透镜成像的实验，过程如下：

（1）将凸透镜正对着太阳光，把一张白纸放在它的另一侧，移动凸透镜使白纸上的光斑最小时，测量凸透镜到白纸的距离为10cm，则该凸透镜的焦距为10cm；
（2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在 光屏的中央．
（3）小丽在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，当蜡烛与凸透镜距离如下图所示时，调节光屏可得到倒立、放大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（4）接着小丽在蜡烛和凸透镜之间给凸透镜戴一个“近视眼镜”，则要将光屏向右（选填“左”或“右”）移动，光屏上才可出现清晰的像．
（5）小丽把蜡烛靠近凸透镜，当距离凸透镜5cm时，所成的像是虚 像（选填“虚”或“实”）．眼睛应在光屏（选填“光屏”或“烛焰”）一侧透过观察像．
（6）在实验中已得到清晰的实像，当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则所成的像将是完整的（填“完整”或“不完整”）．
13．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变．

（1）点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，目的是使像成在光屏中央．
（2）调整后，当他调节蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，发现光屏上呈现一个倒立等大的像，则此凸透镜的焦距为10cm．
（3）当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像（填写像的性质），投影仪（填光学仪器名称）就是利用这一成像规律工作的．
（4）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏远离（选填“远离”或“靠近”）透镜．
3．在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中
（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、放大（放大/缩小）的实像，在此基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰、倒立（倒立/正立）的缩小（放大/等大/缩小）的实像．当烛焰距凸透镜20cm时，成像特点倒立等大实像．
（3）在焰烛、透镜、光屏三者中心在同一高度的情况下，若固定蜡烛与透镜，无论怎么移动光屏，屏上不出现清晰像，原因可能是物距在一倍焦距以内（或u＜f即可）；若固定透镜与光屏，无论怎么移动蜡烛，屏上不出现清晰像，原因可能是像距在一倍焦距以内（或v＜f即可）．
10．导体中的电流与导体两端的电压和导体电阻有关，在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时，小明所用的实验器材有：两节干电池（3V），电流表、电压表、0～10Ω的滑动变阻器、开关、导线若干，但小明只找到了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个．
（1）用笔画线，将图中的电路连接完整．
（2）小明选择了5Ω的定值电阻，将开关置于断开状态，正确地连接了电路．然后将变阻器的滑片滑到左端位置，用开关进行了“试触”，“试触”的目的是D．（只有一个选项正确，将正确选项前的字母填在横线上）
A、选择电流表的量程      B、选择电压表的量程
C、检查电路是否正常      D、确定保持不变的电压
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