题目内容

5．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律．

（1）测焦距：如甲图所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑．由此可得出该凸透镜的焦距为10.00cm；
（2）如乙图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度．下列“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是B（填选项前的字母）
A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节
B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节
（3）完成上述操作后，接着实验，则下列给出的步骤正确的顺序应是：BCA（填选项前的字母）
A．多次改变蜡烛到透镜的距离，重复相关步骤
B．将蜡烛移到某处，移动光屏，寻找烛焰的像
C．记录物距、像距的值和像的特点
（4）某次实验，当蜡烛距凸透镜的距离为35cm 时，小明移动光屏，在光屏上得到了烛焰的像，要判断像是否最清晰，小明的操作及判断方法是左右移动直到像最小最亮，当光屏上成清晰像时，此像是倒立、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实像．这一现象的应用是制成照相机．
（5）在第四问的情况下，若对换蜡烛和光屏的位置，你认为光屏上能填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，你作出这个判断的理由是折射时光路是可逆的．

分析 （1）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚的点到其光心的距离为焦距；
（2）根据分散排列和三者靠拢的误差大小分析；
（3）凸透镜成像实验中，凸透镜在光屏和蜡烛之间，为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处．然后进行实验；
（4）要判断像是否最清晰，应该左右移动直到像最小最亮；凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机的原理．
（5）据光路的可逆性分析即可．

解答 解：（1）因焦距指焦点到凸透镜光心的距离，此时成最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f=40.00cm-30.00cm=10.00cm；
（2）“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是将三者靠拢，然后用目测的方法调节，这样误差较小；
（3）探究凸透镜成像规律的实验过程中，正确的顺序应是：
B．将蜡烛移到某处，移动光屏，寻找烛焰的像
C．记录物距、像距的值和像的特点
A．多次改变蜡烛到透镜的距离，重复相关步骤
（4）要判断像是否最清晰，应该左右移动直到像最小最亮；
凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成；
（5）根据折射时光路的可逆性可知，若将透镜和光屏的位置对换，物距和像距互换，此时成倒立、放大的实像．
故答案为：（1）10；（2）B；（3）BCA；（4）左右移动直到像最小最亮；（5）折射时光路是可逆的．

点评 此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提．

练习册系列答案
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（1）画出电路图．
（2）计算需接入电路的电阻的阻值．
13．在探究凸透镜成像规律的实验中，小明进行了如下操作，请根据小明的操作回答相关的问题：
（1）实验前，小明将所用凸透镜正对着太阳，调整凸透镜的位置，当在地面上得到一个最小最亮的光斑时，测得该光斑到镜面中心的距离为10cm．此操作是为了测量凸透镜的焦距．
（2）实验开始时，小明依次在光具座上放上蜡烛、凸透镜和光屏，并调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，此操作的目的是使像能呈现在光屏的中央．
（3）接着，小明把凸透镜、蜡烛如图所示位置，通过移动光屏，在光屏上得到清晰的倒立的、缩小（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．
（4）若保持凸透镜位置不变，使蜡烛向靠近凸透镜的方向移动5cm，若想光屏上能呈现清晰的像，小明应向右（选填“向左”或“向右”）移动光屏，此时光屏上的像的大小将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）若将蜡烛继续向靠近凸透镜的方向移动，最后小明发现不管如何移动光屏，光屏上都不能出现清晰的像，原因是此时物距小于焦距，凸透镜所成的像是虚像，生活中应用此成像原理的是放大镜（选填“照相机”、“幻灯机”、“放大镜”）．
20．光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变．“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）．实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图1所示，根据图象解答下列问题：
（1）光敏电阻随光强的增大而减小．
（2）当光强为E1时，光敏电阻的阻值为R1；当光强为E2时，光敏电阻的阻值为R2，那么它们之间的关系式为R1：R2=$\frac{{E}_{2}}{{E}_{1}}$（用E1、E2表示）．
（3）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成如图2所示电路．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，那么②．（填正确答案的序号）
①电流表的读数增大，光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大，但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小，但光敏电阻两端的电压增大
④电流表的读数减小，光敏电阻两端的电压也减小
（4）在如图2所示电路中，已知电源电压为6V，定值电阻R0=6Ω，测得电路中电流表的读数为0.5A．通过计算确定此时的光照强度E为多少坎德拉（cd）？
10．（1）如图所示，该凸透镜的焦距是10.00cm．
（2）实验前，小明发现所成像在光屏上的位置如图2，则他应首先向上调整光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中心．
（3）当蜡烛局凸透镜25cm时，移动光屏，使光屏上成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这个原理制成的．
（4）在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放上一个老花镜，则发现像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，这时应适当向左（选填“左”或“右”）移动光屏，才可能重新在光屏上得到清晰的像．
（5）若用不透明的纸板将透镜左部挡住一半，在光屏上能（选填“能”或“不能”）得到烛焰完整的像．
17．如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上．调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度． 
下表是小华同学实验时记录的几组数据：
实验次数物距u/cm像距v/cm
160
23015
32020
41530
55/
（1）小华同学忘记了记录第1次实验的像距，通过分析已经记录的数据，可以确定该像距在10cm～20cm之间．
（2）当光屏上得到一个倒立、放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变小些，应将蜡烛远离透镜，将光屏靠近透镜．（选填“靠近”或“远离”） 
（3）第5次实验时所成像的特点是正立、放大的虚像．当物距为4cm时，所成的像跟原来的像相比变小（选填“变大”或“变小”）．
（4）第1次实验时，小华老师的老花镜紧贴在凸透镜的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向靠近（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动．
14．在探究“冰的熔化特点”实验中

（1）图1实验装置的安装顺序是自下而上．（选填“自上而下”或“自下而上”）
（2）实验时应该选择颗粒较小的冰块进行实验（选填“较大”或“较小”）
（3）改正装置的后，小明根据实验数据作出的冰加热时温度随时间变化的图象如图2所示，分析图象可知，冰的熔点是0℃，其熔化过程的特点是吸收热量，温度保持不变，这说明冰是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）在第6min该物质处于固液共存（选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”），熔化过程用了6分钟．
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（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置．如图乙所示，小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小为2N不变，OA长为20cm，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为0.2J．

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