题目内容

2.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,该凸透镜的焦距是11.0cm.

(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:蜡烛放在了一倍焦距以内,成虚像.
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到 一 个清晰的像;幻灯机_(填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的.如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动.
(4)成像出现了如图丙所示的问题.你解决的方法是把蜡烛向上 移动.
(5)小明准备换用另一块透镜来做实验,实验前,小明用这块透镜来观察远处的景物时,发现远处物体变得清晰很多,而且将它贴近书面观察数字的大小时,不能起到放大作用,由此可见:小明的眼睛有近(选填“远”或“近”)视问题,此透镜为凹透镜.

分析 (1)根据凸透镜的焦点和焦距的定义进行判断.
(2)探究凸透镜成像的实验时,若光屏上没有像,可能是因为:物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上;光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;物体在焦点上,不能成像.
(3)凸透镜成像的规律及其应用之一:当2f>u>f时,成倒立放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的.凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
(4)需要知道为使像成在光屏的中央,应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处.
(5)要掌握近视眼由于晶状体的折光性太强,所以像成在视网膜的前方,应用凹透镜进行矫正.

解答 解:(1)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.焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是11.0cm.
(2)无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上.也可能是烛焰凸透镜光屏三者中心严重不在同一高度,像无法成在光屏上,或使烛焰在焦点上,不能成像.
(3)u=16cm,f=11cm;f<u<2f,凸透镜成倒立放大的实像,幻灯机就是根据这一原理制成的;凸透镜成像时:物远像近,像变小;当物体远离透镜时,像将靠近透镜;故应将光屏应向靠近透镜的方向移动.
(4)此时烛焰在光屏上的像位置偏高,由于凸透镜成倒立的实像,所以蜡烛相对于凸透镜偏低,所以可以将蜡烛向上移;
(5)当眼近视时,晶状体的折光能力太强,远处射来的光会聚在视网膜之前,若戴镜子后,看远处物体变清晰了,说明小明的眼近视了,应该用凹透镜进行矫正.而若远视时,由于晶状体的折光能力太弱,在看近处物体时,像会成在视网膜之后,则需用凸透镜进行矫正.
故答案为:(1)11.0;(2)蜡烛放在了一倍焦距以内,成虚像;(3)幻灯机;靠近;(4)上;(5)近;凹.

点评 此题是探究凸透镜成像的规律,考查了实验前的准备工作,在摆放器材时不仅要注意顺序,同时要注意调节凸透镜、光屏、烛焰的中心在同一高度.考查了实验中可能出现的问题及原因的分析,同时考查了近视眼的成因及矫正.

练习册系列答案
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4.【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素

【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【猜想与假设】通过观察图1和联系生活实际进行猜想
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低、液体表面积的大小和液体表面空气流动快慢有关.
猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能还与液体的种类有关.
【设计与进行实验】小明同学对其中的一个猜想进行了如下实验:
如图2所示,在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发快慢与液体表面积是否有关.此实验过程中需控制酒精的温度和其表面上方空气流动快慢相同.
【交流与评估】我们知道液体蒸发时要吸热,请你举一个应用蒸发吸热的事例:夏天在地上洒水来降温.
在探究“影响蒸发快慢的因素”的实验过成中,同学们做出了如下猜想,影响液体蒸发快慢的因素可能有:(A)液体温度 (B)液体的表面积  (C)液体上表面的空气流动快慢  (D)液体的种类
(1)某同学设计了如下实验:取两只相同的烧杯,分别盛等量酒精,把一杯放在烈日下,另一杯放在阴凉下,一段时间后,观察比较两杯中酒精的多少.该同学设计这个实验的目的是为了验证猜想A:【选填:(A)、(B)、(C)或(D)】
(2)设计一个实验来验证猜想D,要求简要写出实验的方法.
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.在图甲所示的位置时,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大要些(选填“大”或“小”).
(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.
(4)中午,意犹未尽的同学们又利用凸透镜点燃酒精棉.他们放好酒精棉后,正确摆放好凸透镜并移动凸透镜,直至太阳光经透镜后在酒精棉上形成最小最亮的光斑.不一会儿,酒精棉就被点燃了.若在同样环境下,放好酒精棉,选用图乙中B(选填“A”或“B”)凸透镜更容易点燃酒精棉,说明理由(忽略光从透镜传播到酒精棉过程中的能量损失)面积大,在相同的时间内,接收到的光能多,使酒精棉获得的内能增多,温度升高的快,容易达到燃点被点燃.

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