题目内容
5.回顾实验和探究(将下列实验中的空缺部分填写完整):(1)探究平面镜成像的特点:
| 步骤 | ①把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,拿另一只没有点燃的等大的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去与蜡烛A所成的像与B蜡烛重合,这里运用了物理学的等效替代法. ②移动蜡烛A到不同的位置,重复多次实验. |
| 结论 | 平面镜所成的像与物体大小相同. |
| 步骤 | ①如图所示,测得的凸透镜的焦距是10cm. ②将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在水平桌面的光具座上,并调整它们的高度,使烛焰的中心与凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上. ③把蜡烛分别放在大于、等于和小于2倍焦距及1倍焦距等不同位置处,调整光屏到凸透镜的距离,的形使烛焰在光屏上成清晰的像,观察像的大小和倒正. |
| 分析 | 实验中,若将点燃的蜡烛先后放在图中的a、b、c、d、e各店,则在a、b、c、d点(填写所有点)能在光屏上寻找到清晰的像,其中a点成像最小;在e点在光屏上寻找不到像,这时就撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向像的特点. |
分析 (1)在做平面镜成像的实验中,先放一支点燃的蜡烛,在这对蜡烛的同侧观察另一侧的蜡烛,直到另一侧的蜡烛与观察者一侧的蜡烛完全重合时,停止移动,记下蜡烛的位置,即得到相应的蜡烛的位置,这是在探究平面镜成像实验中确定虚像位置的方法.在实验中,用蜡烛B来替代蜡烛A的像,是用到了等效替代法;
(2)根据焦点和焦距的定义进行判断.探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置.
根据凸透镜成像的几种情况进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像.应用于照相机;
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距.
2f>u>f,成倒立、放大的实像.应用于投影仪;
u=f,不成像,可以得到平行光.
u<f,成正立、放大的虚像.此时物像同侧.
解答 解:(1)探究平面镜成像时,当拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛跟像完全重合,说明像和未点燃的蜡烛完全相同,未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛相同,这种实验方法叫等效代替法.像和未点燃的蜡烛完全相同,说明平面镜所成的像和物体大小相等;
(2)如图,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点和光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是40cm-30cm=10cm;
凸透镜、蜡烛、光屏放在一条直线上,点燃蜡烛调整烛焰和光屏,使它们的中心位于凸透镜主光轴上,三者的中心在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置.
读图可知,将蜡烛放在a、b点时,u>2f,都能成倒立、缩小的实像;
凸透镜成实像时,物近像远像变大,故a点距离透镜最远,则成的像最小;
把蜡烛放在d点时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.
将蜡烛放在c点时,u=2f,成倒立、等大的实像.
实像可以在光屏上承接,故在 a、b、c、d点能在光屏上寻找到清晰的像;
将蜡烛放在e点,u<f,成正立、放大的虚像,故光屏上得不到像,此时物像同侧,可以从光屏一侧向透镜方向观察到一个正立放大的虚像.
故答案为:(1)①与B蜡烛重合;等效替代;②相同;
(2)①10;②同一高度;a、b、c、d;a;e.
点评 本题是一道实验探究题,要注意观察实验现象,同时注意不同实验应用的探究方法;这道题对能力要求比较强,有一定的难度,在学习过程中要善于总结,寻找规律.
| A. | 将光的反射分为镜面反射和漫反射 | |
| B. | 为描述光的传播,引入光线 | |
| C. | 由升华吸热想到凝华放热 | |
| D. | 找出自制温度计的缺点并加以改进,制出更好的温度计 |
| A. | 近视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用 | |
| B. | 老花镜是凹透镜,对光有发散作用 | |
| C. | 凸透镜两个焦点之间的距离叫做焦距 | |
| D. | 过凸透镜和凹透镜光心的光线不改变方向 |
(1)请你设计一个小实验,验证“同种均匀介质中,光沿直线传播”.
(2)请完成“探究光从空气斜射入不同透明物质时,折射角之间的大小关系”的实验设计方案:
| 器材 | 玻璃砖、盛有水的大烧杯、盛有酒精的大烧杯、360°的塑料量角器、激光手电 |
| 实验步骤 | |
| 数据记录表格 |
| (1)解释场景平静的海面银光闪闪,非常刺眼; | (2)解释场景看起来很浅的海水实际上很深; |
| 答:太阳光射到平静的海面上时,发生镜面反射,反射光线射向同一方向,因此当人沿着这一方向看去,就会有一部分反射光线射入人眼,所以人看到有些地方银亮一片,非常刺眼 | 答:海底反射的光穿过水面,折射进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是海底经水面折射所成的虚像,且虚像在实际海底的上方,所以海水看起来比实际的浅,实际上很深 |