题目内容

12.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:

(1)小明发现所用的凸透镜没有标明焦距,于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上,在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点,如图甲所示.试作出这一过程的光路图.
(2)请用刻度尺量出凸透镜的焦距:f=2.35cm.
(3)小明将该凸透镜放在光具座上进行实验,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示,其中明显还需要调整的是光屏.调整后,在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像,请你详尽地描述这个像的特点倒立、缩小的实像.
(4)此时,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向远离凸透镜的方向移动(填“远离”或“靠近”),才能使蜡烛的像变清晰.此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜是凹透镜,能矫正视力的原因是使像距变大成像在视网膜上.

分析 (1)根据凸透镜对光线的会聚作用以及焦距的定义,便可测出凸透镜的焦距.
(2)用的刻度尺量出O、F两点间的距离,注意估读到分度值的下一位.
(3)为使所成像能在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上.当物体放在二倍焦距之外时,在屏上所成的像是倒立缩小的实像.
(4)近视眼镜是凹透镜,当近视眼镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方;近视眼的晶状体变厚,会聚能力增强,像距减小,像呈在视网膜的前方;戴近视眼镜使光线发散一些,使像距增大,使像呈在视网膜上.

解答 解:(1)因凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,此点为焦点,而焦点到光心的距离为焦距.如图所示:

(2)选用分度值为1mm的刻度尺,通过测量得到f=3.50cm;
(3)为使所成像能在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,应将光屏向下移动;由图可知,此时物距大于焦距,由凸透镜成像规律可知,此时所成的像是倒立缩小实像.
(4)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;近视眼镜靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜;近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是,是使光线发散,像距增大,使像呈在视网膜上.
故答案为:(1)如图所示;(2)2.35;(3)光屏;倒立、缩小的实像;(4)远离;凹透镜;使像距变大成像在视网膜上.

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律及特点,在学习过程中要善于总结,寻找规律,要求学生对凸透镜成像的规律做到深刻理解,并能灵活应用,注重理论联系实际.

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2.小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度.他向老师求助,老师给他提供了以下实验器材:木板,棉布,形状相同且都带有挂钩 (图中未画出) 的木块和大理石块 (木块明显比大理石块粗糙),弹簧测力计,并鼓励小明自己设计实验方案.小明利用老师所提供的实验器材,通过如图所示实验操作来验证他的猜想:
(1)小明在实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板 (或棉布) 上做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)如果小明要探究猜想①,他应该选择甲、乙两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在接触面的粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)小明在探究猜想②时,比较甲和丙两组数据得出结论:接触面的越粗糙,滑动摩擦力就越大.老师指出这样得出的结论是不对的.理由是:没有控制接触面的压力大小相等.
(4)在小明最终利用上述方案完成探究后,老师又提出:如果不使用棉布,能否利用剩下的器材完成猜想②的探究?请您帮小明设计一种符合老师要求且切实可行的实验方案,将实验步骤简述如下:将木块和大理石上下叠放在一起,第一次大理石在上,木块在下,匀速拉动木块;第二次木块在上,大理石在下,匀速拉动大理石块,比较两次弹性测力计的示数大小可以得出结论..

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