题目内容
15.(1)由图可知,该凸透镜的焦距是15.0cm.
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度.
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜20cm处时,在凸透镜的另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个清晰的像,生活中的投影仪(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)应用了这个成像规律.接下来保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置对调后,在光屏上还会出现一个清晰的像,这时所成的像是倒立、缩小的实像.
(4)实验中,光屏上已成清晰的、缩小的像,若此时将蜡烛远离透镜,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.在此过程中像的大小变化情况是变小.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)实验中,当小明用白纸遮挡住凸透镜的上半部分时,光屏上成像的情况是C.
A.只出现烛焰的上半部分的像 B.只出现烛焰的下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.成像情况不受任何影响.
分析 (1)根据焦距的定义:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线会聚在焦点上,焦点到透镜光心的距离为焦距;
(2)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,像才能成在光屏的中央位置.
(3)凸透镜成像中,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f.对应应用如照相机;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,对应应用如投影仪;知道光路是可逆的.
(4)根据凸透镜成像的规律的“物近像远像变大,物远像近像变小”即可判断.
(5)凸透镜成像的实质,是由于物体发出的无数条光线经凸透镜折射后汇聚成像;
解答 解:(1)由图可知,焦点在60.0cm处,凸透镜的光心在45.0cm处,
所以该凸透镜的焦距f=60.0cm-45.0cm=15.0cm.
(2)点燃蜡烛后,调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度,这样做可使实验中的实像能成在光屏的中央.
(3)当物距为20cm时,物距在二倍焦距和焦距之间,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、放大的实像;投影仪就是利用这个原理制成的.
接下来保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置对调后,则蜡烛与凸透镜的距离在二倍焦距以外,在光屏上还会出现一个倒立的、缩小的实像,这是因为光在折射时光路是可逆的.
(4)实验中,光屏上已成清晰的、缩小的像,若此时将蜡烛远离透镜,则物距增大,像距应减小,所成的像变小,所以光屏应向靠近透镜的方向移动,在此过程中烛焰的像变小.
(5)在做凸透镜成像的实验时,当将凸透镜的上半部挡住时,下半部仍可以会聚光线,所以仍可以成物体完整的像;但照射到凸透镜上部的光线将被挡住,所以会聚到像点的光线少了,像的亮度将变暗;故选项C符合题意.
故答案为:(1)15.0;(2)同一高度;(3)投影仪;倒立;缩小;(4)靠近;变小;(5)C.
点评 关于凸透镜成像的规律中,共涉及四个方面的内容:①物距与焦距的关系;②成像的性质;③像距与焦距的关系;④具体的应用.
一般情况下,只要告诉其中的一条,就可以确定另外三方面的内容.并能对实验中经常遇到的问题进行分析,找出原因.
(1)设计实验时应运用控制变量法:
①用水和煤油做实验,应使水和煤油的质量和初温相等;
②用电加热器加热,应用了电加热器在相同时间内对外供热相同(填“相同“““或不”同)的特点;
实验中得到如下一组数据:
| 烧杯号 | 液体 | 质量m/g | 初吻t1/℃ | 末温t2/℃ | 加热时间t/min |
| 1 | 水 | 300 | 20 | 30 | 12.3 |
| 2 | 水 | 120 | 20 | 30 | 6.2 |
| 3 | 煤油 | 300 | 20 | 30 | 6.1 |
| 4 | 煤油 | 300 | 20 | 25 | 3.1 |
②比较分析l、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量不同的相同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;
③比较分析3号和4号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的同种物质,升高不同的温度,吸收的热量不同;
④实验说明物体吸收热量的多少不仅与物体的质量和升高的温度有关,还与物质的种类有关.
| A. | 灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路 | B. | 电压表可测出灯L1两端的电压 | ||
| C. | 电流表A1测的是灯L1的电流 | D. | 电流表A2测的是干路的电流 |
(1)小明通过温度计上升的示数(加热时间/温度计上升的示数)来比较不同燃料完全燃烧产生热量的多少.
(2)小明设计的方案存在明显的缺陷,请你指出并改正.
答:烧杯中液体种类不同;换用初温和质量相同的同种液体.
(3)表是小明设计记录实验数据的表格,请你在①处帮他补充完整.答:加热后液体的温度/℃.
| 温度 燃料 | 加热前液体的温度/℃ | ① |
| 燃料1 | ||
| 燃料2 |
答:不能(能/不能);简要说明理由:两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收.
| A. | OB是树枝OA反射形成的像 | B. | OB是树枝OA折射形成的像 | ||
| C. | OC是树枝在水中的部分 | D. | OC是树枝OA折射形成的像 |
| A. | 缩小的 | B. | 实像 | C. | 倒立的 | D. | 放大的 |