题目内容

7．如图所示，某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸透镜，并利用液体透镜探宄“凸透镜成像规律”．

（1）如图甲，在透镜中继续注入少许水，发现焦点左移，抽出少许水后，焦点右移；这一现象说明：水透镜的凸出程度越大，焦距越小．
（2）图甲中，读出水凸透镜的焦距为12.0cmcm；将该水透镜放在图乙所示位置，光屏上恰能成一清晰的像，这个像是倒立放大的实像．
①若保持透镜位置不变，将蜡烛向右移动5cm，要在光屏上得到清晰的像，光屏向右移动的距离应大于  （选填“大于”、“小于”或“等于”）5cm．
②若在蜡烛和透镜问放一远视眼镜，要再次成清晰的像，需将光屏向左 移动．
（3）保持蜡烛和水透镜的位置不变，利用图甲装置测量水透镜的焦距，并在乙图中进行透镜成像实验．获得多组数据如下：
实验次数焦距f/cm像距v/cm$\frac{1}{f}$/m-1$\frac{1}{v}$/m-1
115.060.06.71.7
212.030.08.33.3
320.010.05.0
48.013.312.57.5
55.06.720.015.0
①第3次实验时水透镜的焦距是10.0cm，根据表中数据可得结论：当凸透镜成实像时，物距不变，焦距越大，像距越大．
②分析数据可知，像距v和焦距f的定量关系为v=$\frac{f}{1-5f}$．
（4）小明又拿来酒精，准备探究液体透镜的焦距大小与液体种类是否有关．请你写出实验的简要做法和判断方法．
简要做法：保持其他因素不变，在橡皮膜中注入与水等体积的酒精，利用图甲中的方法，测出焦距，与水透镜的焦距比较．
如何判断：若焦距不相等，则焦距与液体种类有关；否则无关．

分析 （1）根据焦点的变化判断焦距的变化；
（2）根据焦点读出焦距；根据物距和像距的关系判断成像的特点；物近像远像变大，物远像近像变小；凸透镜对光线有会聚作用；
（3）根据焦距的倒数计算出焦距的大小；分析表格中数据，分析变化的量，得出在物距不变情况下，像的大小的影响因素；根据数据分析规律得出结论．
（4）在探究凸透镜的焦距和材料的关系，应该采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜，就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变，这种探究方法叫控制变量法．

解答 解：（1）在透镜中继续注入少许水，发现焦点左移，则焦距减小，抽出少许水后，焦点右移，则焦距变大，故水透镜的凸出程度越大，焦距越小；
（2）由图可知凸透镜的焦距为52.0cm-40.0cm=12.0cm；由图可知，物距小于像距，所以成的是倒立、放大的实像；
①将蜡烛向右移动5cm，物距减小，像距变大，像变大，故光屏应向右移动，且移动距离大于5cm；
②若在蜡烛和透镜问放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，故光屏左移；
（3）①由第三组数据可知，$\frac{1}{f}$=10m-1，则f=0.1m=10cm；
由数据知，物距不变，凸透镜的焦距改变，像距改变，说明像的大小改变，可知当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小与焦距有关；
②．由图象可知，$\frac{1}{v}$与$\frac{1}{f}$成正比例关系，设$\frac{1}{v}$=k$\frac{1}{f}$+b，
分别将3、5组数据代入得：
5=k×10+b     ①
15=k×20+b    ②
联立①②解得：k=1，b=-5；则可得$\frac{1}{v}=\frac{1}{f}$-5，v=$\frac{f}{1-5f}$．
（4）用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由水、酒精制成的凸透镜的焦距，进行比较．两种种材料制成的凸透镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关．
故答案为：（1）小；（2）12.0cm；放大； ①大于； ②右；（3）①10.0； 焦距越大，像距越大； ②$\frac{f}{1-5f}$；（4）简要做法：保持其他因素不变，在橡皮膜中注入与水等体积的酒精，利用图甲中的方法，测出焦距，与水透镜的焦距比较；如何判断：若焦距不相等，则焦距与液体种类有关；否则无关．

点评 本题首先确定凸透镜的焦距，然后根据凸透镜成像的几种情况进行判断，要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用．

练习册系列答案
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13．小明同学为了研究一组材料的隔音性能（材料为：泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板）设计并做了一个实验，他们先把声源放入一只鞋盒中，然后从听到最响的声音位置开始，慢慢远离声源，测得听不到声音时的位置与声源的距离．比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能．进行实验收集到的数据为：
材料听不到声音时的时间距离/m
泡沫塑料板0.3
玻璃0.6
木板0.4
硬纸板0.5
（1）小明是通过比较听不到声音时的实际距离来确定哪种材料隔声效果好．
（2）下列器材中适合作为本实验声源的是B．（填字母代号）                    
A．音叉   B．机械闹钟   C．鞋盒
（3）此实验中应该保持哪些因素不变，（写出一个即可）：同一个闹钟．
（4）进行实验收集到的数据记录在表格中：隔音效果最好的是泡沫塑料板．
（5）通过本实验你认为好的隔音材料应具备的特点是：粗糙（粗糙/光滑）且多孔（少孔/多孔）．
14．医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗，其原理是医生用一种叫做氯乙烷的气态有机物，对准人的伤口处喷射，它在加压下液化（填物态变化名称），又在皮肤上迅速汽化 （填物态变化名称），同时吸收大量的热，使人体受伤部位温度降低，皮肤血管收缩，神经纤维传导速度变慢，类似局部麻醉，人的伤痛很快消失，同时防止伤口处形成淤血．
15．小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．

（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向上 （填“上”或“下”）调节．
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是10 cm．
（3）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、放大的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是投影仪 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）．
要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏远离（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像．
（4）小华同学取下凸透镜想放大光具座上的刻度尺示数，那么刻度尺到凸透镜的距离应该小于（填“大于”、“等于”或“小于”）1Ocm．
2．小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．
在实验过程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知识回答下列问题．
（1）实验前应首先调节蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心，使它们的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央．
（2）改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线左侧，再移动光屏，可使烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
（3）在实验（2）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰倒立、放大（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧通过透镜可以看到一个清晰的正立放大（填“放大”、“等大”或“缩小”）的虚像．利用这种成像规律可制成放大镜．
12．沈明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验，他先将凸透镜正对平行光，移动透镜另一侧的光屏，屏上呈现出最小最亮的光斑，如图1所示；当蜡烛、该凸透镜和光屏在光具座上的位置如图2所示时，恰能在光屏上出现一个清晰烛焰的像．下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜的焦距是10 cm
B．图2中烛焰成的是倒立放大的像
C．照相机的成像特点与图2中所成像的特点相同
D．凸透镜位置不变，将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动，适当移动光屏，光屏上所成烛焰清晰的像将变大
19．音乐会上各种乐器为我们奏出了美妙的音乐．回来之后，小超和小菲都知道了乐器改变发出声音音调的方法，可是，究竟是什么因素造成了它们发出声音的音调发生了改变？

（1）请你就图中老师提出的问题作一个猜测：弦乐器的音调高低与弦的粗细、松紧和长短有关
（2）小超的做法是：首先拿一把吉他，观察吉他上的各琴弦有什么不同．他发现各琴弦的粗细不同，当他拨动粗细不同的琴弦后，发现声音的音调也不同．然后，他又转动吉他上的旋钮以拧紧或放松琴弦，结果，他发现同一根琴弦发出声音的音调也不同．最后，小超又用手指按在同一根琴弦上的不同位置，以改变弦振动部分的长短，结果，他发现吉他发出声音的音调又改变了．
分析与论证：弦乐器的音调高低与弦的粗细、松紧和长度有关．
小菲的做法是：找音乐老师借了一支笛子，经过反复实验后，她发现笛子是靠管内空气柱的振动发声的，用手指按住笛子上不同位置的孔，就能改变管内空气柱的长度，从而改变发出声音的音调．
（3）请你也动手进行实验探究，然后回答：
①在弦的粗细、松紧相同时，弦越短，音调越高；在弦的粗细、长短相同时，弦越紧，音调越高；在弦的松紧、长短相同时，弦越细，音调越高．
②在吹响笛子时，其管内空气柱的长度越长，它发出声音的音调就越低 （选填“高”或“低”）．
16．阅读短文，回答问题：
干簧管    干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关，常用的千簧管有单触点和双触点两种．
    如图为单触点干簧管的结构示意图．其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体．平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的（如图甲）．当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）．外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开．

    干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种．软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质．硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质．磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似，如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时，这一端就会被磁化成S极，它的另一端则会被磁化成N极．
    双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是：没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2的连接断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭接点，簧片3是常开接点．簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成．

    干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路．线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断．
（1）单触点干簧管中的磁簧片是用软（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的．
（2）单触点干簧管在闭合（选填“断开”或“闭合”）时，磁簧片具有弹性势能．
（3）双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是B．
        A．铁、铁、铜         B．铁、铜、铁        C．铜、铁、铜      D．铁、钴、铁
（4）当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B，图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是A．

（5）如图3为一运用干簧继电器的电路，当开关S闭合后，它的工作特点是A．

A．红灯、绿灯交替发光                               B．红灯长亮，绿灯亮、灭交替
C．绿灯长亮，红灯亮、灭交替                     D．红灯长亮，绿灯不亮．
17．排纵队时，如过你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用光沿直线传播来解释；有时，在教室的某些位置看黑板，只看到一片光亮，而看不清粉笔字，这是因为光在黑板上发生了漫反射．如图，AO是一条与平面镜成60e的入射光线，请在图中画出反射光线．

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