题目内容

14．小雪小组在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中，对课本的实验装置进行了改进．（如图所示）
（1）他们不用蜡烛，而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验，你认为其好处有：
①可以增加物体的亮度，使成像更清晰；
②二极管使用起来更安全、环保．
次数物距μ/cm焦距f/cm像距v/cm
1 
15		57.5
2817.5
31029.0
（2）他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验，数据记录如上表，分析表中数据可知，在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越大；根据你所学凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小越大．（均选填“越大”、“越小”或“不变”）
（3）某次实验中，发光二极管、凸透镜，光屏的位置如图所示，光屏上出现了清晰的像，则像的性质是倒立、缩小的实像．此时若把发光二极管和光屏的位置互换，光屏上能（选填“能”或“不能”）出现清晰的像．

分析 （1）要解决此题，需要分析二极管与烛焰的区别：二极管比烛焰的亮度更大，并且形状更特别，在研究时更容易理解倒立实像的含义．并且二极管发光比较环保安全．
蜡烛在燃烧时会消耗而变短，同时遇到风会晃动．
（2）在解决此题时，需要仔细分析透镜焦距的变化和像距的变化．并且要掌握凸透镜成像的规律，知道物距越小，像距越大，成的像也越大．
（3）物距大于像距时成的是倒立、缩小的实像．

解答 解：（1）发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保，更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反．同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全．火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会．
（2）由表格中数据可知，物距一定，凸透镜的焦距在增大，成像的像距也在增大．根据凸透镜成像的规律，在换用焦距更大的凸透镜时，其实是减小了物距，所以像距增大，成的像也会更大．
（3）由图可知，物距大于像距，此时成的是倒立、缩小的实像；若将蜡烛与光屏互换位置，物距小于像距，光屏上成倒立、放大的实像．
故答案为：（1）可以增加物体的亮度，使成像更清晰；便于观察凸透镜成像的性质；所成的像不会晃动，更加稳定；二极管使用起来更安全、环保；（2）越大；越大；（3）倒立；缩小；能．

点评 此题考查了有关凸透镜成像的规律，掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系．此题需根据物距与像距的大小关系得出成像的特点及物距和像距的范围．

练习册系列答案
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4．小强学完电学后惊奇地发现，如图1所示的电路图更换不同的器材就可以进行不同的探究实验．

（1）在器材处若接上未知电阻可以测定未知定值电阻的阻值，若接上灯泡可测定小灯泡的额定电功率．则①前者的实验原理是I=$\frac{U}{R}$；后者的实验原理是P=UI．
②小强同学在器材处接上灯泡并连接好电路，闭合开关，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转，然后移动滑动变阻器的滑片，最终，他发现无论怎样移动滑片，两表指针均几乎不动．原因是小灯泡断路．
③在这两个实验中，都要调整滑动变阻器的滑片．请你说出这一操作的主要目的有什么不同．前者是多次改变电阻电压和电流，得到电流与电压的关系，并可通过多次测量求平均值减小误差，后者是通过移动滑片，使灯泡在额定电压下工作．
（2）将器材处接上电阻可探究“电流大小与哪些因素有关”．
①闭合开关前，滑动变阻器R′的滑片P应位于B（选填“A”或“B”）端，可以起到保护电路作用．
②小强通过实验得到数据如表所示，其中第1次实验的电流表示数如图2所示，为0.1A，所用电阻R的阻值是10Ω．根据表的数据，可得出的结论是在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
③小强继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验，利用得到数据分析，却得不到“电流与电阻成反比”这一结论：请帮他分析原因没有移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变．
实验序号123
电阻R/ΩR
电压U/V1.01.52.0
电流I/A0.150.20
5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜（焦距f为10cm）、光屏放在光具座上，如图1所示．若凸透镜位置保持不变，依次把蜡烛放在A、B、C、D四点，并分别调整光屏的位置．则：

（1）在凸透镜右侧主光轴上画出焦点F的位置．
（2）画出光线a经过凸透镜后的径迹．
（3）当光屏上出现放大的像时，蜡烛位于图中B或C点；当蜡烛位于D点时，无论怎样移动光屏，在光屏上看不到清晰的像．（以上两空均选填“A”、“B”、“C”或“D”）
（4）如图2所示，在我国首次“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，我们看到了她在水球中的“倒影”．水球相当于凸透镜（选填“平面镜”、“凸透镜”、“凹透镜”），王亚平到水球的距离是大于2倍焦距（选填“1倍焦距以内”，“1倍焦距和2倍焦距之间”或“大于2倍焦距”）．
2．小宏用焦距为10cm的凸透镜做“凸透镜成像”实验．
（1）在实验前，小宏调节蜡烛的焰心，凸透镜的光心和光屏中心在同一高度，目的是为了使像落在光屏的中央．
（2）在如图所示的位置光屏上出现了清晰地像，这个像的特点是缩小（填“放大”“缩小”或“等大”）．倒立（填“倒立”或“正立”）的实像，生活中的照相机就是利用这一原理制成的．
（3）如图蜡烛向右移动（μ＞f），为了使光屏上重新得到清晰地像，光屏必须向右（填“左”或“右”）移动．此时在凸透镜前面放一个凹透镜，为了使光屏上再一次的得到清晰地像，光屏必须向右（填“左”或“右”）移动．
（4）在实验中随着蜡烛的损耗，光屏上的像会向上移动．
9．在“探究凸透镜成像规律”实验时，将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，如图所示，调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在50cm处．
（1）将蜡烛放在A点，光屏放在B点，为了在光屏上找到清晰的像，应将蜡烛移动到30-40cm之间的某一位置，此时所成的像为倒立、放大的实像．
（2）改变蜡烛的位置，移动光屏，找到清晰的像，记录的数据如表
 次数1 2 3 4 5 6 
 物距（cm） 4035 30 25 20 15 
 像距（cm） 13.5 14 15 16.7 20 30
①在1-6次实验中，光屏上所成的像逐渐变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
②在实验过程中，随着蜡烛不断燃烧变短，烛焰在光屏上的像逐渐向上移，为了使像成在光屏的中央，应采取的操作是向下移动凸透镜．
6．在探究凸透镜成像规律时，小明在光具座上将点燃的蜡烛和光屏分别调整到如图所示的位置，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，对于该此实验下列描述正确的是（　　）
A．光屏上成倒立放大的实像B．光屏上成倒立缩小的实像
C．投影仪应用了该次实验的成像规律D．照相机应用了该次实验的成像规律
3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量、初温也相同．

（1）比较不同燃料的热值，应选择甲乙两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择甲丙两图进行实验．
（2）实验中，除了题目中所给的条件外，你认为实验时还应注意什么？燃料尽量充分燃烧．
（3）通过观察温度计升高的示数，可以比较出热值的大小．
4．如图所示，O为杠杆OAB的支点，请画出物体受到的重力示意图和杠杆OAB所受拉力F的力臂．

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