题目内容

2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验装置如图所示.

(1)实验前,首先要确定的是凸透镜的焦距.
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,然后将蜡烛分别放在凸透镜前不同的区域前进行实验.
(3)实验结束,得出探究结论后,小明又用上述器材做了一个实验,把蜡烛放在光具座上的0刻线处,凸透镜放在20cm刻线处.移动光屏到80cm刻线处恰好找到像.则此时光屏上的像是倒立、放大的实像.如果保持蜡烛和光屏不动,只移动凸透镜,只需将凸透镜向靠近光屏(填“蜡烛”或“光屏”)方向移动60cm的距离,光屏上又会出现清晰的像.

分析 (1)在探究凸透镜成规律时,只有明确凸透镜的焦距,才能确定物距和焦距;
(2)在做凸透镜成像规律实验时,为了使像成在光屏的中心,首先使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上;
(3)当u>2f,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,2f>v>f;当2f>u>f,物体通过凸透镜成倒立、放大的实像,v>2f;
物体通过凸透镜成实像时,物距减小,像距增大;
在凸透镜成像规律中,光路是可逆的.

解答 解:(1)要探究凸透镜的成像规律,首先要确定凸透镜的焦距,然后以焦距为标准,确定物距;
(2)为了使像成在光屏的中心,便于观察,须使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(3)把蜡烛放在光具座上的0刻线处,凸透镜放在20cm刻线处,u=20cm;移动光屏到80cm刻线处,v=80cm,此时v>u,2f>u>f,所以成倒立、放大的实像;
如果保持蜡烛和光屏不动,只移动凸透镜,在光屏上仍然得到实像,必须满足u>2f,所以凸透镜向光屏移动;
由于光路是可逆的,此时的u=80cm,v=20cm,所以凸透镜向光屏侧移动80cm-20cm=60cm.
故答案为:(1)凸透镜的焦距;(2)烛焰;(3)放大;光屏;60.

点评 此题考查了探究凸透镜成像规律的实验过程和规律的应用,根据像距与物距关系,确定成像性质,是解答第三小题的关键.

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10.如图所示,现要测量一只阻值约为数百欧的电阻RX,能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R(100Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω、5A)各一只、开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中三组同学的设计方案(电路图).下面是课堂上教师和学生的部分对话:

老师:“同学们很聪明,这三种方案中,是否都是可行的?”
(1)丙组的一位同学:“甲组方案不可行,因为电路中电流过小,不能准确测量.
老师:“乙组同学设计的电路,如何测量出Rx的阻值呢?请乙组同学汇报一下.”
(2)乙组中一位同学:“将滑动变阻器滑片调至最左端,读出电压表的示数为U,再将滑片调至最右端,读出电压表的示数为Ux,则可求出R两端的电压;再结合滑动变阻器的铭牌,可求出电路中的电流为$\frac{U-{U}_{x}}{100Ω}$;最后得出电阻Rx的阻值为:$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$×100Ω.”
(3)老师:“乙组同学设计的电路很好!丙组同学设计的电路相比乙组电路哪种方案更优秀?”
丙组中一位同学:“我们组的实验方案更优秀,因为我们的方案不仅能测量出未知电阻的阻值,而且测量结果可以比乙组更准确!”理由是:可以多次实验求平均值,减小误差.

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