题目内容

5．在研究凸透镜成像的实验中：?
（1）在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，并调整它们的高度，使三者的中心在同一高度，这样做的目的是为了使像成在光屏中央．?
（2）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．
（3）实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状不变（填“变”或“不变”），但像的亮度将变暗（填“变亮”或“变暗”）．?
（4）如图所示，光屏上出现了清晰的烛焰的像，则此像的性质是倒立放大的实像．?
（5）根据图中提供的数据，可判断出此凸透镜的焦距大致在5cm～7.5cm范围之内．
（6）把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次承接到像，光屏应该向左移动，此时得到的像较之前的像变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、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．
（2）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．
（3）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．
（4）根据物距和像距的关系判断凸透镜成像情况：凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像．
（5）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．根据物距和焦距的关系确定凸透镜的焦距取值范围．
（6）关于物体在凸透镜中成像大小的变化，有一个规律可循：物远像近像变小，物近像远像变大．

解答 解：（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、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．
（2）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．
（3）一个物体有无数个点组成，任何一个点射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，像会变暗．
（4）光屏上成像是实像，凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立放大的实像．
（5）光屏上成倒立、放大的实像，物距u=15cm-5cm=10cm，像距v=30cm-15cm=15cm，
所以2f＞10cm＞f，
15cm＞2f，
解不等式得，7.5cm＞f＞5cm，
所以凸透镜的焦距范围为5cm～7.5cm．
（6）使烛焰向左移动，此时物距变大，像距减小，像变小，要减小相距，需要光屏应该左移．
故答案为：（1）光具座；蜡烛；凸透镜；光屏；同一高度；使像成在光屏中央；（2）上；（3）不变；变暗；（4）倒立放大的实像；（5）5cm～7.5cm；（6）左； 变小．

点评 本题考查了凸透镜成像实验的安装器材、一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小、像的移动情况、遮住凸透镜的一部分像的变化情况、凸透镜的三种成像情况、凸透镜焦距的取值范围等，考查的知识比较全，掌握此题，基本上掌握了凸透镜成像习题的大部分．

练习册系列答案
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（1）杯底受到水的压强．
（2）杯底对水平桌面的压强．
11．小兔和小猴分萝卜的故事，相信同学们一定记忆犹新吧，为了平分萝卜，小猴找了一个小石块，将萝卜横放在石块上并使萝卜在水平方向上保持平衡，如图1所示，在垫石块处沿竖直方向将萝卜切成A、B两段，兔子得A段，猴子得B段．

【提出问题】如图1所示，到底谁中计了？
【作出猜想】①小明：A段较重；②小张：B段较重；③小刘：A、B段一样重．
【设计进行实验】
（1）请设计一个简易的实验，判断A、B的轻重．
所用器材天平．
操作方法调节好天平，分别把两端萝卜放入两个托盘内．
现象及结论下沉的一端的萝卜较重．
（2）为了进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量相等的钩码进行实验，杠杆静止于水平状态的三次实验情景如图2所示．
【分析与论证】
（3）根据图2的实验，可以判断小明同学的猜想是正确的（选填“小明”、“小张”或“小刘”）．
（4）根据图3的实验，该同学得出的结论：只要满足：阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离．
①这个结论是否正确？不正确
②用图3所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确．
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（1）若甲中装有的液体为水，求0.1米深处水的压强p水
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15．探究：实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关．
某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的，但有怎样的关系看法不同，于是，在老师的帮助下，小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验，测出实心圆柱体竖直放置时（如图所示）对水平桌面上海绵的压下深度，实验记录见下表．
序号物体底面积S/cm2高度h/cm海绵被压下深度/cm
1合金甲圆柱体A1050.5
2合金甲圆柱体B10101
3合金甲圆柱体C20101
4合金乙圆柱体A1051.5
5合金乙圆柱体B10103
6合金乙圆柱体C20103
（1）该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的．
（2）分析实验1、2或4、5可以得出：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度成正比．
（3）分析2、3或5、6可以得出，当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关．
（4）实验结束之后，同学们在老师的指导下，以某一合金甲圆柱体为研究对象，推导它对海绵的压强大小的表达式p=ρɡh（已知合金的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S）．
（5）上面推导出的表达式适用的条件有：
①固体密度必须是均匀的（填“均匀”或“不均匀”）；
②固体形状必须是上下粗细相同（选填“不同”或“相同”）的柱体；
③所求压强必须是固体对水平面产生的压强．所以说，该表达式不能应用于其他情况固体压强的计算．
10．小明在“探究凸透镜成像特点”的实验过程中，进行了以下实验步骤：
（1）让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，此处即为凸透镜的焦点，由此可以测出凸透镜的焦距．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上．
（3）当烛焰、凸透镜位于图中刻度对应的位置时，调节光屏得到一个清晰的倒立、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实像．在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是照相机．
（4）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向上（选填“上”或者“下”）移动．
17．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范．在图（1）位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．

（1）这个像的成像原理与照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同．若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向右（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要大些．
（2）再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），这时需要将光屏向右（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像．
（3）为了粗测凸透镜的焦距，小明上午第二课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜焦点的位置．旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是凸透镜没有正对太阳光放置（太阳光没有平行于主光轴入射到凸透镜上）．
（4）他让一束平行光正对射向该透镜，在距离凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑．若他将一个物体放在距离此透镜前15cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像．（放大/等大/缩小）
（5）图（2）是某次实验中出现的情形，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向下（选填“上”或“下”）调整．
14．小明在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是10cm．
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央；点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是物距小于一倍焦距．（写出一种即可）
（2）调整好后，当蜡烛与凸透镜的距离为36cm时，可在光屏上得到倒立缩小的实像；再将蜡烛向凸透镜靠近一些，要获得清晰的实像，光屏应远离（选填“靠近”或“远离”）凸透镜．照相机就是利用这一成像规律工作的．
（3）实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状不变（填“变”或“不变”）．
15．小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动，在活动中要帮助老人将3壶相同质量的油从一楼搬到三楼．小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼，用时20s；第二趟将两壶油从一楼提到三楼，用时30s．已知每壶油的质量为5kg（油壶的质量忽略不计），小勇的质量为45kg，每层楼的楼高是3m．（g=10N/kg）
（1）若每个油壶提把对手掌的施压面积为5cm2，则手掌受到的压强多大？
（2）第一趟小勇做功的总功率是多少？
（3）比较小勇两趟做功率的高低，并说明理由．

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