题目内容
4.小明在“探究凸透镜成像特点”的实验过程中,进行了以下实验步骤:(1)让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,由此可以测出凸透镜的10cm.
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上.
(3)当烛焰、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,调节光屏得到一个清晰的倒立、缩小(选填“放大”或“缩小”)的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是照相机.
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向上移动.
(5)把图丙中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜.给“眼睛”戴上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像,如图丙所示.若取下近视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近(选填“远离”或“靠近”)透镜.
分析 (1)图示的是利用平行光聚焦法来测量凸透镜的焦距,焦点到凸透镜光心的距离即为焦距.
(2)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度.
(3)根据凸透镜的成像规律,当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间时,可成倒立、放大的实像.
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,根据过光心不改变方向,判断像的移动方向.
(5)近视眼是晶状体变厚,晶状体对光线的会聚能力增强,使像成在视网膜的前方,戴凹透镜使光线发散一些,使像呈在视网膜上.
解答 解:
(1)平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,该点就是凸透镜的焦点,焦点到透镜的距离叫焦距,所以该凸透镜的焦距为60.0cm-50.0cm=10.0cm;.
(2)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度.其目的是使像成在光屏的中央.
(3)此时的物距大于二倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(4)蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,此时应调节光屏向上移动,像才能呈现在光屏的中央;
(5)近视镜片属于凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,有近视镜片时,凸透镜所成的像会后移;
拿走近视镜片后,凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间,所以应将光屏向靠近透镜方向移动,才能得到清晰的烛焰的像.
故答案为:10;高度;缩小;照相机;上;靠近.
点评 这道题目就是看学生对凸透镜成像规律的掌握程度,焦距的判断以及对规律相关知识的考查,最后一问比较有拓展性,需要学生设想场景,利用所学的规律得出最后结论.
练习册系列答案
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9.(1)为了探究光的反射规律,同学们进行如图1所示的实验.
①如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明光的反射中,光路是可逆的.
②小红探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时.她将纸板B向后折,纸板B上不能(能/不能)看到反射光线.

(2)同学们要探究“凸透镜成像规律”.选择的器材有凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴.
①某同学先将凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点,如图2所示,这一操作的目的是测量凸透镜的焦距;
②将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验时,某同学点燃蜡烛,沿光具座移动光屏,发现光屏上的像不完整(如图3),接下来的操作是光屏向上移.
③问题解决后,王聪经过规范操作,测量准确,实验记录如表:
根据上表信息可知凸透镜的焦距f=8cm;
表格中有几项内容漏写了,请你帮助填补:a倒立、缩小的实像;b倒立、放大的实像;;
在第4次实验时,所成的像是虚像,无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像.为了观察到此时的像,眼睛和蜡烛应该在凸透镜的异(“同”或“异”)侧.
④完成实验后,某同学拿一个近视眼镜放在蜡烛和透镜之间并调节光屏,使光屏上出现烛焰清晰的像(如图4所示),而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊.那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是C
A.将光屏适当远离凸透镜
B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜
D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜.
①如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明光的反射中,光路是可逆的.
②小红探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时.她将纸板B向后折,纸板B上不能(能/不能)看到反射光线.
(2)同学们要探究“凸透镜成像规律”.选择的器材有凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴.
①某同学先将凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点,如图2所示,这一操作的目的是测量凸透镜的焦距;
②将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验时,某同学点燃蜡烛,沿光具座移动光屏,发现光屏上的像不完整(如图3),接下来的操作是光屏向上移.
③问题解决后,王聪经过规范操作,测量准确,实验记录如表:
| 序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
| 1 | 30.00 | 10.91 | a |
| 2 | 16.00 | 16.00 | 倒立,等大,实像 |
| 3 | 12.00 | 24.00 | b |
| 4 | 6.00 | / | 正立、放大、虚像 |
表格中有几项内容漏写了,请你帮助填补:a倒立、缩小的实像;b倒立、放大的实像;;
在第4次实验时,所成的像是虚像,无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像.为了观察到此时的像,眼睛和蜡烛应该在凸透镜的异(“同”或“异”)侧.
④完成实验后,某同学拿一个近视眼镜放在蜡烛和透镜之间并调节光屏,使光屏上出现烛焰清晰的像(如图4所示),而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊.那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是C
A.将光屏适当远离凸透镜
B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜
D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜.
13.初二(7)班的学生在做探究凸透镜成像规律的实验,各小组采用不同的透镜和器材进行实验,展开了竞赛.
(1)如图1所示,为了测出凸透镜的焦距,小明所在组的同学让一束平行光正对凸透镜照射,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,由此测出了凸透镜的焦距.
(2)在实验时,小明用该凸透镜观察小红的眼睛,看到小红的眼睛如图1所示,要看到如图A的情形,物距应该满足的条件是B,要看到如图B的情形,物距应该满足的条件是A.
A.小于10cm B.大于10cm且小于20cm C.等于20cm D.大于20cm
(3)小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图2所示,要使烛焰的像能成在光屏的中央,应将蜡烛向下(填“上”或“下”)调整.
(4)小华用11个红色的发光二极管按“E”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,实验装置如图3所示.同学们对小华使用的实验装置进行如下评价,优点是可以比较物与像的大小和左右关系,但也存在一定的缺陷,你认为选择下列哪个字母更好D.
A.A B.B C.H D.P
(5)小丽组的同学在实验时通过分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系如表所示,他们的结论是像高与物高的比值等于像距与物距的比值,他们还发现像高与焦距有关,他们的结论是物距相同时,焦距越大,像越高.表格中的f1是10、①是30、②是10.
(1)如图1所示,为了测出凸透镜的焦距,小明所在组的同学让一束平行光正对凸透镜照射,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,由此测出了凸透镜的焦距.
(2)在实验时,小明用该凸透镜观察小红的眼睛,看到小红的眼睛如图1所示,要看到如图A的情形,物距应该满足的条件是B,要看到如图B的情形,物距应该满足的条件是A.
A.小于10cm B.大于10cm且小于20cm C.等于20cm D.大于20cm
(3)小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图2所示,要使烛焰的像能成在光屏的中央,应将蜡烛向下(填“上”或“下”)调整.
(4)小华用11个红色的发光二极管按“E”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,实验装置如图3所示.同学们对小华使用的实验装置进行如下评价,优点是可以比较物与像的大小和左右关系,但也存在一定的缺陷,你认为选择下列哪个字母更好D.
A.A B.B C.H D.P
(5)小丽组的同学在实验时通过分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系如表所示,他们的结论是像高与物高的比值等于像距与物距的比值,他们还发现像高与焦距有关,他们的结论是物距相同时,焦距越大,像越高.表格中的f1是10、①是30、②是10.
| 序号 | 焦距f/cm | 物距 u/cm | 像距v/cm | 物高l/cm | 像高h/cm |
| 1 | f1 | 30 | 15 | 5 | 2.5 |
| 2 | 20 | 20 | 5 | 5 | |
| 3 | 15 | ① | 5 | ② | |
| 4 | 15 | 30 | 30 | 5 | 5 |
| 5 | 20 | 60 | 5 | 15 | |
| 6 | 18 | 90 | 5 | 25 |