题目内容
6．
小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，先将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图所示；然后正确安装并调节好实验装置后，再把烛焰放在距凸透镜25cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，在光屏上得到一个清晰的烛焰的像．请你解答下列问题：（1）该凸透镜的焦距为10.0cm；
（2）在上述实验的光屏上得到烛焰倒立缩小的实像（选填“放大”或“缩小”）；
（3）利用上述原理工作的光学仪器是照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）．
分析 （1）根据凸透镜焦点和焦距定义得出凸透镜的焦距．
（2）u＞2f，成倒立、缩小的实像．
（3）照相机根据凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的；
解答 解：
（1）用平行光作光源，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，该点便为焦点；
由图知，焦点到凸透镜光心的距离为10.0cm，所以该凸透镜的焦距为10.0cm．
（2）当把烛焰放在凸透镜25cm处时，物距u=25cm，物距大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像；
（3）照相机是根据凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；
故答案为：（1）10.0；（2）缩小；（3）照相机．
点评 本题主要考查了凸透镜成像规律的应用，需熟练掌握规律的内容，特别注意成像的三种情况．
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16．李明小组在“探究影响塑料刻度尺形变的因素”中选用一长50cm的刻度尺，将其一端固定在桌边上，研究力的三要素，即力的大小、大小和方向对力的作用效果的影响．
（一） 实验中，在研究力的大小对形变的影响时，李明在塑料尺的同一点、用手沿竖直向下方向施加不同大小的力．物理学中把这种研究问题的方法叫“控制变量法”，下列四个研究实例中，应用到这一方法的是B
A．可从物体发生形变或运动状态发生改变来判断物体受到力的作用
B．探究压力作用效果时，先保持受力面积相同研究压力对作用效果的影响，再保持压力不变研究受力面积对作用效果的影响
C．测量木块受到桌面的摩擦力时，用弹簧秤沿水平方向匀速拉动木块，弹簧秤的示数等于木块受到的摩擦力
D．探究阻力对物体运动的影响时，根据实验得出“小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长”的实验事实，设想小车在绝对光滑水平面上运动，小车将一直做匀速运动
（二） 实验中，李明发现沿竖直向下方向作用在同一点的力越大，塑料尺弯曲得越大（选填“大”或“小”）．他们对这一现象产生了浓厚的兴趣，课后用弹簧对“影响弹簧形变大小的因素”进行定量研究．对此研究问题他们提出以下猜想：
猜想1：弹簧形变大小可能跟外力的大小成正比；
猜想2：弹簧形变大小可能跟弹簧的横截面积成反比；
…
（1）为验证猜想1，李明应选用以下实验器材中的哪些进行实验ACFG
（A） 一根长约10cm的弹簧； （B） 几个长度、横截面积、制造材料均不相同的弹簧；
（C） 刻度尺； （D） 天平； （E） 量筒； （F） 铁架台； （G） 质量均为100g的小钩码7个．
（2）李明用如图所示装置验证猜想1．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码（每个钩码质量100g），并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g=10N/kg）
①物理学中，常用“伸长量”来表示弹簧形变的大小，伸长量定义为弹簧受到拉力时的长度与自由伸长（即不受作用力）时长度的差值．根据伸长量的定义填写上表中空格．
②根据所测数据，在坐标纸上作出弹簧伸长量x与拉力F的关系图象．
（一） 实验中，在研究力的大小对形变的影响时，李明在塑料尺的同一点、用手沿竖直向下方向施加不同大小的力．物理学中把这种研究问题的方法叫“控制变量法”，下列四个研究实例中，应用到这一方法的是B
A．可从物体发生形变或运动状态发生改变来判断物体受到力的作用
B．探究压力作用效果时，先保持受力面积相同研究压力对作用效果的影响，再保持压力不变研究受力面积对作用效果的影响
C．测量木块受到桌面的摩擦力时，用弹簧秤沿水平方向匀速拉动木块，弹簧秤的示数等于木块受到的摩擦力
D．探究阻力对物体运动的影响时，根据实验得出“小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长”的实验事实，设想小车在绝对光滑水平面上运动，小车将一直做匀速运动
（二） 实验中，李明发现沿竖直向下方向作用在同一点的力越大，塑料尺弯曲得越大（选填“大”或“小”）．他们对这一现象产生了浓厚的兴趣，课后用弹簧对“影响弹簧形变大小的因素”进行定量研究．对此研究问题他们提出以下猜想：
猜想1：弹簧形变大小可能跟外力的大小成正比；
猜想2：弹簧形变大小可能跟弹簧的横截面积成反比；
…
（1）为验证猜想1，李明应选用以下实验器材中的哪些进行实验ACFG
（A） 一根长约10cm的弹簧； （B） 几个长度、横截面积、制造材料均不相同的弹簧；
（C） 刻度尺； （D） 天平； （E） 量筒； （F） 铁架台； （G） 质量均为100g的小钩码7个．
（2）李明用如图所示装置验证猜想1．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码（每个钩码质量100g），并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g=10N/kg）
| 钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 标尺刻度/10-2 m | 15.0 | 19.0 | 23.0 | 27.0 | 31.0 | 35.0 | 42.0 | 55.0 |
| 伸长量x/10-2 m | 0 |
②根据所测数据，在坐标纸上作出弹簧伸长量x与拉力F的关系图象．
17．
电风扇是夏天必备的乘凉工具，小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关．他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系．为此他制作了几个不同的小风扇，用转速为300转/分的电动机分别带动，去吹动同一位置的同一纸片（如图所示）．下表为实验记录的数据．
（1）实验中纸片被吹起的角度越大，则风扇产生的空气流动强度越大．
（2）表格中的序号1和3的两次实验，小明想研究的问题是风扇产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系．
（3）分析表格中的序号1和2的两次实验数据，小明可以得出的被步结论为在扇叶倾斜角度和长度一定的情况下，扇叶越宽，扇叶产生的空气流动强度越大．
（4）为了使实验结论更可靠，除了每组实验重复多做几次外，请你再写出一点改进建议：多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验．
电风扇是夏天必备的乘凉工具，小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关．他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系．为此他制作了几个不同的小风扇，用转速为300转/分的电动机分别带动，去吹动同一位置的同一纸片（如图所示）．下表为实验记录的数据．| 序号 | 扇叶宽度 | 扇叶倾斜 角度θ | 扇叶长度 | 纸片被吹起的 角度α |
| 1 | 3cm | 30° | 7cm | 30° |
| 2 | 2cm | 30° | 7cm | 20° |
| 3 | 3cm | 50° | 7cm | 40° |
（2）表格中的序号1和3的两次实验，小明想研究的问题是风扇产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系．
（3）分析表格中的序号1和2的两次实验数据，小明可以得出的被步结论为在扇叶倾斜角度和长度一定的情况下，扇叶越宽，扇叶产生的空气流动强度越大．
（4）为了使实验结论更可靠，除了每组实验重复多做几次外，请你再写出一点改进建议：多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验．
14．为了“探究凸透镜成实像的规律”，某小组同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验．实验中，他们正确组装和调试实验器材，按表一、表二中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上发光体的像最清晰，并将相应的像距v、成像情况记录在表格中．
（1）分析比较实验序号1或2或3数据中物距u、像距v与焦距f、2倍焦距之间的关系及成像情况，可得出的初步结论是：当物距u大于2倍焦距时，物体成缩小的实像，像距v大于1倍焦距小于2倍焦距．
表一
表二
（2）分析比较实验序号4或5或6数据中物距u、像距v与焦距f、2倍焦距之间的关系及成像情况，可得出的初步结论是：当物距u大于凸透镜的焦距且小于2倍焦距时，物体成放大的实像，像距v大于2倍焦距．
（3）小明同学在进一步分析比较表一与表二中的数据及成像情况后，提出了一个猜想：“可能存在这样的情况：当物体处于凸透镜的某一特定位置时，会成等大的实像”．
（a）为了验证该猜想，小明继续进行实验，他首先在表一或表二基础上再做当物距u为20厘米时的成像情况．
（b）为了进一步验证该猜想，小明在原有实验器材的基础上，再添加了器材，并设计了有关实验记录表（表三），请完成表三中空格处的填写．
表三
（1）分析比较实验序号1或2或3数据中物距u、像距v与焦距f、2倍焦距之间的关系及成像情况，可得出的初步结论是：当物距u大于2倍焦距时，物体成缩小的实像，像距v大于1倍焦距小于2倍焦距．
表一
| 实验 序号 | 物距u （厘米） | 像距v （厘米） | 像高h （厘米） |
| 1 | 30.0 | 15.0 | 1.5 |
| 2 | 26.0 | 16.3 | 1.9 |
| 3 | 22.0 | 18.3 | 2.5 |
| 实验 序号 | 物距u （厘米） | 像距v （厘米） | 像高h （厘米） |
| 4 | 18.0 | 22.5 | 3.8 |
| 5 | 16.0 | 26.7 | 5.0 |
| 6 | 14.0 | 35.0 | 7.5 |
（3）小明同学在进一步分析比较表一与表二中的数据及成像情况后，提出了一个猜想：“可能存在这样的情况：当物体处于凸透镜的某一特定位置时，会成等大的实像”．
（a）为了验证该猜想，小明继续进行实验，他首先在表一或表二基础上再做当物距u为20厘米时的成像情况．
（b）为了进一步验证该猜想，小明在原有实验器材的基础上，再添加了器材，并设计了有关实验记录表（表三），请完成表三中空格处的填写．
表三
| 实验 序号 | 物距U/cm | 像距V/cm | 焦距f/cm | 像高h （厘米） |
| 7 | / | / | / | 3.0 |
| 8 | / | / | / | 3.0 |
| 9 | / | / | / | 3.0 |
1．同学们做“探究凸透镜成像的规律”的实验，请回答以下问题：
（1）要调整凸透镜、光屏和烛焰使它们的中心在同一高度，你认为下面几种调整方法最方便合理的是C．
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度；
B．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度；
C．把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开．
（2）一位同学点燃蜡烛，并调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，然后移动烛焰和光屏，光屏上却找不到烛焰的像．你认为产生这种现象的可能原因是什么？（写出两种可能的原因）①物距小于焦距，成虚像；②烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处．
（3）另一位同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，测得了多组数据，其中一组数据如下表：
请分析该组的实验数据，总结凸透镜成像的规律：（写出一条规律即可）物体在大于2倍焦距处成倒立、缩小的实像．
（4）若光屏适当远离凸透镜，当蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示的位置放置时，光屏上得到缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）像，若光屏适当远离凸透镜，凸透镜和蜡烛不动，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透镜前加一个凹透镜（选填“凸透镜”或“凹透镜”）．
（5）小明用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作出光屏（如图乙），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，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距．
（1）要调整凸透镜、光屏和烛焰使它们的中心在同一高度，你认为下面几种调整方法最方便合理的是C．
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度；
B．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度；
C．把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开．
（2）一位同学点燃蜡烛，并调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，然后移动烛焰和光屏，光屏上却找不到烛焰的像．你认为产生这种现象的可能原因是什么？（写出两种可能的原因）①物距小于焦距，成虚像；②烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处．
（3）另一位同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，测得了多组数据，其中一组数据如下表：
请分析该组的实验数据，总结凸透镜成像的规律：（写出一条规律即可）物体在大于2倍焦距处成倒立、缩小的实像．
| 试验次数 | 物体到凸透镜的距离u/cm | 物体到凸透镜的距离v/cm | 像的情况 | ||
| 光屏上的像 | 放大或缩小 | 倒立或正立 | |||
| 1 | 35 | 14 | 成像 | 缩小 | 倒立 |
| 2 | 30 | 15 | 成像 | 缩小 | 倒立 |
| 3 | 25 | 17 | 成像 | 缩小 | 倒立 |
| 4 | 20 | 20 | 成像 | 等大 | 倒立 |
| 5 | 16 | 27 | 成像 | 放大 | 倒立 |
| 6 | 14 | 35 | 成像 | 放大 | 倒立 |
| 7 | 13 | 43 | 成像 | 放大 | 倒立 |
| 8 | 10 | 不成像 | |||
| 9 | 8 | 不能测量 | 承接不到，但眼睛能看到像 | 放大 | 正立 |
（5）小明用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作出光屏（如图乙），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，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距．
11．
在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明按如图甲所示的装置进行实验，依次改变蜡烛的位置，移动光屏直到找到清晰的像，记录的数据如表．
（1）由表可知，该凸透镜的焦距为15cm．
（2）第2次实验在光屏上所成的像是倒立、缩小的实像．生活中应用了凸透镜这一成像规律而制成的物品有照相机（请举一例）．
（3）根据折射现象中光路的可逆性，可得出第4次实验的像距v=40cm．
（4）实验结束后，小明试着调节如图乙所示的投影仪．如果要使屏幕上得到更大的清晰的像，他应将投影仪远离屏幕，并减小（选填“增大”或“减小”）镜头与投影片的距离．
在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明按如图甲所示的装置进行实验，依次改变蜡烛的位置，移动光屏直到找到清晰的像，记录的数据如表．| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 物距/cm | 50 | 40 | 30 | 24 | 21.4 |
| 像距/cm | 21.4 | 24 | 30 | 50 | |
| 像的大小变化 | 逐渐变大 | ||||
（2）第2次实验在光屏上所成的像是倒立、缩小的实像．生活中应用了凸透镜这一成像规律而制成的物品有照相机（请举一例）．
（3）根据折射现象中光路的可逆性，可得出第4次实验的像距v=40cm．
（4）实验结束后，小明试着调节如图乙所示的投影仪．如果要使屏幕上得到更大的清晰的像，他应将投影仪远离屏幕，并减小（选填“增大”或“减小”）镜头与投影片的距离．
小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动．在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．