题目内容

18．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将发光体S（箭头形状的发光二极管，长为2?cm）、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行实验，如图所示．固定凸透镜T，将发光体S放在离凸透镜4?cm（物距u）处，移动光屏P，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏P到透镜T的距离（像距v）和像的长度．然后，将物距依次增加2cm，重复上面的实验．实验数据如下表，根据表中的信息，回答下列问题：
实验次数物距u/cm像距v/cm像的长度/cm像的特征
14.0/光斑大小变化只有圆光斑
26.0/光斑大小变化只有圆光斑
38.0/光斑大小不变只有圆光斑
410.040.08.0倒立的箭头
512.024.04.0倒立的箭头
614.018.72.7倒立的箭头
716.016.02.0倒立的箭头
818.014.41.6倒立的箭头
920.013.31.3倒立的箭头
（1）通过表中数据发现当成实像时，物距变大像将变小（大/小）；
（2）凸透镜T的焦距为8.0cm；
（3）在实验中小云同学发现，发光体的像在光屏的上方，为了使像能够成在光屏的中央，该同学可以将光屏向上（上/下）移动，或者将凸透镜向下（上/下）移动；
（4）当发光体通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果小云把透镜上半部分用手挡住，不让光线通过它，则光屏上所成的像完整（完整/不完整），像的明暗将变暗（变亮/变暗/不变）．
（5）小云做完后，想测一下桌上另一个凸透镜的焦距，她将凸透镜与光屏固定好，然后移动发光体S，直到在光屏中心出现一个与凸透镜等大的圆形光斑，量出发光体S与凸透镜之间的距离，即为焦距．她的做法是错误（正确/错误）的．你对她实验的评价：来回移动光屏，光斑大小不变，发光体到透镜的距离才为焦距．

分析 （1）根据表格中数据判断成像大小由物距的关系；
（2）根据物距与像距相等时，物距等于2f得出焦距的大小；
（3）凸透镜成实像时，成倒立的实像，像与物体的移动方向相反，据其分析光屏及凸透镜的移动方向；
（4）若将凸透镜的部分遮住后，由于其他地方仍能折射光线成像，所以凸透镜仍能成完整的像，但像比原来变暗．
（5）由焦点发出的光经凸透镜折射后，平行主光轴射出，此时无论怎样移动光屏，都可以在光屏上形成一个与凸透镜等大的光斑．

解答 解：（1）由4到9的数据可知，当成实像时，物距变大像将变小；
（2）由第7组数据知，当物距为16cm时，像距也为16cm，可知此时16cm=2f，则焦距f=8cm；
（3）像在光屏的上方，要使像能成在光屏中央，可将光屏向上移动；
因为实像是倒立的，也可将烛焰相对凸透镜向上移动，若烛焰不动，则应向下移动凸透镜；
（4）把透镜上半部分用不透明的纸挡住，凸透镜仍能成完整的像，但像比原来变暗；
（5）在光屏中心出现一个与凸透镜等大的圆形光斑，此时发光体不一定在焦点处，如果移动光屏，光斑的大小不变，此时才能证明折射光线是平行光线，发光体在焦点处．
故答案为：（1）小；（2）8.0；（3）上；下；（4）完整；变暗；（5）错误；来回移动光屏，光斑大小不变，发光体到透镜的距离才为焦距．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用．

练习册系列答案
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A．40cmB．30cmC．18cmD．10cm
10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中
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（2）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像D
A．只出现烛焰像的上半部分        B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了  D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
（3）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）．
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表一 木块在木板上运动
实验序号质量（克）拉力（牛）
13001.5
24002.0
35002.5
表二 木块在橡胶板上运动
实验序号质量（克）拉力（牛）
43002.1
54002.8
65003.5
表三 钢块在木板上运动
实验序号质量（克）拉力（牛）
73000.9
84001.2
95001.5
表四  铸铁放在纸板上
实验序号质量（克）拉力（牛）
103000.9
114001.2
125001.5
①根据该小组的实验设计，可以判断他们是在研究用水平拉力F匀速拉动物体时力大小与物体质量、物体材料、水平面材料的关系．
②分析比较实验序号1与2与3或4与5与6或7与8与9的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，物体材料相同时，拉力与物体（物块）的质量成正比．
③分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：沿水平方向匀速拉动同一物体（物块），接触面的材料不同，拉力的大小不同．
④另一小组同学也进行了实验，拿出其中的一组实验数据（如表四）和表三进行比较．小徐认为：用水平拉力F匀速拉动物体时，物体的质量相同，拉力大小也相同，与其他因素无关．小佳认为：用水平拉力F匀速拉动物体时，物体的质量相同，拉力大小不一定相同．你认为小徐（选填“小徐”或“小佳”）的观点是错误的，理由是物体和水平面材料都在变，不能得出拉力与质量无关的结论．

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