题目内容
20.小文用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图1所示.(1)为使烛焰的像成在光屏的中央,应将光屏向上调整(选填“上”或“下”).
(2)实验过程中,当蜡烛距凸透镜20cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是10cm.
(3)接着把蜡烛再向左移动5cm,此时如果将光屏向左(选填“左”或“右”)移到某一位置,就能在屏上得到如图2中A图所示烛焰的像.
分析 (1)在做凸透镜成像规律的实验时,首先要调整光屏凸透镜烛焰的中心在同一高度上,这样做的目的是使像成在光屏的中心;
(2)根据u=2f时,成倒立、等大的实像,可求得焦距.
(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.
解答 解:
(1)根据图示的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知,光屏的中心高于凸透镜、烛焰的中心,要使像成在光屏的中心,就要使光屏向上调整使三者的中心在同一高度上.
(2)根据题意,当烛焰距凸透镜20cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,说明此时满足20cm=u=2f,所以f=10cm;
(3)使烛焰向左移动5cm后,此时u=25cm,即u>2f,成倒立、缩小的实像,此时像距2f>v>f,因此需要将光屏左移;故A图正确.
故答案为:(1)上;(2)10;(3)左;A.
点评 此题是究凸透镜成像的规律.主要考查了凸透镜成像规律的应用问题.
练习册系列答案
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5.下列数据符合实际的是( )
| A. | 地球自转一周的时间为1h | |
| B. | 人步行的速度约为1.4m/s | |
| C. | 中学生的体重约50N | |
| D. | 一个中学生站立时对地面的压强约为1.5×103帕 |
15.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:

(1)小明同学为了测出凸透镜的焦距,让一束平行光正对凸透镜照射,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光具有会聚作用,该凸透镜的焦距是10.0cm.
(2)点燃蜡烛后,小明发现烛焰的像成在光屏的下方(如图2所示),他通过调整凸透镜和光屏的位置,使它们的中心和烛焰的中心在同一高度,使烛焰的像成在光屏的中央.
(3)小明固定凸透镜在光具座50cm刻线处,将蜡烛移到35cm刻线处,同时移动光屏,直到在光屏上再次看到像后,正确测出了像距;邻座的小红和小兰用同样的实验器材分别重复了该实验步骤,也先后测出了像距,这三位同学所测数据记录于下表:
观察数据发现,在物距相同时,他们所测的像距却各不相同,你认为原因是找最清晰的像的位置有偏差.
(4)小强用9个红色的发光二极管按“F”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,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图3所示.
同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是D.
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距.
(1)小明同学为了测出凸透镜的焦距,让一束平行光正对凸透镜照射,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光具有会聚作用,该凸透镜的焦距是10.0cm.
(2)点燃蜡烛后,小明发现烛焰的像成在光屏的下方(如图2所示),他通过调整凸透镜和光屏的位置,使它们的中心和烛焰的中心在同一高度,使烛焰的像成在光屏的中央.
(3)小明固定凸透镜在光具座50cm刻线处,将蜡烛移到35cm刻线处,同时移动光屏,直到在光屏上再次看到像后,正确测出了像距;邻座的小红和小兰用同样的实验器材分别重复了该实验步骤,也先后测出了像距,这三位同学所测数据记录于下表:
| 学生 | 小明 | 小红 | 小兰 |
| 像距v/cm | 29.8 | 30.9 | 32.0 |
(4)小强用9个红色的发光二极管按“F”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,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图3所示.
同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是D.
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距.
12.
(1)根据表中数据,可求出第三次实验的有用功为1.25焦,总功为1.55焦,机械效率是81%;第四次实验的机械效率是81%.
(2)通过对上述实验数据的分析,可得出的实验结论是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,与被提升的物重无关,倾斜程度越大,机械效率越高.
| 实验次数 | 斜面的倾斜角度 | 物体重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离S/m | 有用功W光/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 1 | 25° | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% |
| 2 | 30° | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.1 | 68% |
| 3 | 35° | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.50 | |||
| 4 | 35° | 10.0 | 0.25 | 6.2 | 0.5 | 2.50 | 3.1 |
(2)通过对上述实验数据的分析,可得出的实验结论是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,与被提升的物重无关,倾斜程度越大,机械效率越高.