题目内容

2.如图是专门用来研究“凸透镜成像规律”的实验装置.已知凸透镜焦距为10厘米.
 
(1)图中各元件的名称为:A是光具座,B是蜡烛,C是凸透镜,D是光屏.
(2)实验前应首先观察并记下凸透镜的焦距.
(3)在组装和调试实验装置时,应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度,目的是使像呈在光屏的中央.
(4)在调整好凸透镜的位置,移动光屏找像的过程中,眼睛要注意观察像的清晰程度.在归纳实验结果时,要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的焦距和二倍焦距相比较.
(5)如图所示,则此时物距等于30厘米,像距等于15厘米,光屏上所成的像是一个倒立缩小的实像.

分析 (1)根据“凸透镜成像规律”的实验所需的器材分析;
(2)研究凸透镜成像规律时,要明确物距与像距的大小,因此,凸透镜的焦距是必须首先要知道的.
(3)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心.
(4)实像可以呈现在光屏上,凸透镜成实像时,眼睛要观察光屏;在凸透镜成像规律中,物体和像到凸透镜的距离的大小都是与焦距和2倍焦距相比较的,进而确定出2倍焦距以外、1倍焦距和2倍焦距之间或1倍焦距以内的成像特点;
(5)根据物距、像距的定义及凸透镜成像的规律分析.

解答 解:(1)探究凸透镜成像规律时,需要的器材有:凸透镜、光屏、蜡烛、光具座、火柴等;A是光具座,B是蜡烛,C是凸透镜,D是光屏;(2)实验前应该首先观察并记下凸透镜的焦距,可以方便描述物距与像距.
(3)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心.
(4)实像可以呈现在光屏上,凸透镜成实像时,眼睛要观察光屏上像的清晰程度;在凸透镜成像规律中,物体和像到凸透镜的距离的大小都是与焦距和2倍焦距相比较的,进而确定出2倍焦距以外、1倍焦距和2倍焦距之间或1倍焦距以内的成像特点;
(5)物距为物体到凸透镜的距离,物距为45cm-15cm=30cm;像距为像到凸透镜的距离,像距为60cm-45cm=15cm;此时的物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像.
故答案为:(1)光具座;蜡烛;凸透镜;光屏;(2)焦距;(3)同一高度;使像呈在光屏的中央;(4)像的清晰程度;焦距;二倍焦距;(5)30;15;缩小.

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用.首先要熟练掌握规律的内容,要做到灵活运用.

练习册系列答案
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16.如图1是探究平面镜成像特点的实验装置.
(1)用玻璃板代替平面镜,主要目的是确定像的位置.
(2)如果玻璃板没有放正,将对实验产生什么影响?像和物不能重合.
(3)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板做实验.
(4)实验时,取一支点燃的蜡烛A作为研究对象,另一支蜡烛B的作用是比较像和物体的大小关系;某同学发现看到蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度.他这样做不能(填“能”或“不能”)使看到的像更清晰.
(5)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像.
(6)使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据,得出实验结论之一:“像距与物距相等”.你认为这种方法是否合理?理由不合理;只从一组数据不能找到普遍规律,至少要测三组以上.
(7)经过三次实验后,在白纸上记录了像与物对应的位置,如图乙所示,则下一步应如何处理白纸上的信息,才能得出实验结论.连接像与物的对应点,测出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离,比较各个对应点到镜面的距离是否相等,(或将纸沿镜面所在位置对折,判断像与物得两对应点是否重合).
(8)请在图2中画出眼睛能看到蜡烛S点的像S′的光路图.
14.小明同学在光具座上“探究凸透镜成像的规律”实验.
(1)如图1所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点.小明想探究凸透镜成像的特点,应选择乙(甲/乙)透镜.
(2)在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃.他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关.
①根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的.你认为他们判断的依据是凹透镜对光线有发散作用.
②为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等.这说明猜想2是错误的.
③验证猜想3是否正确,用直径不同的凸透镜做实验,测量火柴被点燃的时间,如果各次实验测量的点燃时间不等,则猜想3正确.
(3)①如图2图甲所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,测得凸透镜的焦距是_10.0cm.
②如图乙所示的操作,可便于的调整烛焰中心、光屏中心在透镜的_同一高度 上,以保证烛焰完整的像呈现在光屏的_中央.
③若图中透镜保持在“50cm”刻度位置不变,将蜡烛移至光具座的“20厘米”刻度处.则应在_60~70cm刻度范围内移动光屏寻找像(选填“60~70”或“大于70”).
实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向上移动.

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