题目内容
3.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体,如图甲所示.又用这种同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好.(1)当发光物体在a点时,如图乙所示,在光屏上成的像如图丙所示.生活中应用这一原理制成的光学仪器有照相机.
(2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是:便于比较像与物的大小
(3)如图乙所示,当发光物体在a点时,物与像之间的距离为S1,当发光物体在b点时,物与像之间的距离为S2,则S1<S2.(选填“>”、“=”或“<”)
(4)小明在实验的过程中发现:当发光物体与光屏之间的距离L确定时,将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中,有时能在光屏上成两次清晰的像,有时只能成一次清晰的像,有时不能在光屏上成像.为了研究生这些现象的条件,小明又进行了实验,并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中.
①分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件,可得出的结论:同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而减小;
②分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件,可得出的结论,同一凸透镜,当物屏距离L一定,移动凸透镜能在光屏上成两次像时;
③继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象,可得出的结论:在物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距条件下,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像.
| 凸透镜 焦距f | 实验 序号 | 物屏 距离L (厘米) | 第一次成像 | 第二次成像 | ||||
| 物距u (厘米) | 像距v (厘米) | 像的 大小 | 物距v'(厘米) | 像距v' (厘米) | 像的 大小 | |||
| 10厘米 | 1 | 49 | 14 | 33 | 放大 | 35 | 14 | 缩小 |
| 2 | 49 | 15 | 30 | 放大 | 30 | 15 | 缩小 | |
| 3 | 40 | 20 | 20 | 等大 | 30 | 15 | 缩小 | |
| 4 | 35 | 不能在光屏上成像 | ||||||
| 15厘米 | 5 | 80 | 20 | 60 | 放大 | 60 | 20 | 缩小 |
| 6 | 64 | 24 | 40 | 放大 | 40 | 24 | 缩小 | |
| 7 | 60 | 20 | 30 | 等大 | 不能在光屏上第二次成像 | |||
| 8 | 55 | 不能在光屏上成像 | ||||||
分析 (1)根据甲和丙图进行比较,判断凸透镜成像的情况;
(2)发光二极管与烛焰比亮度更大,更容易观察其像;同时其形状规则,利用方格纸,更容易比较像与物的大小关系;
(3)要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律.知道物体成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距,而像距在一倍焦距和二倍焦距之间;且物距增大时,像距无限靠近一倍焦距.
(4)①凸透镜成实像时,物距增大,像距减小.
②从表格中找相同的物距,焦距增大时,像距增大的几组数据.
③凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像.
解答 解:(1)甲图“T”比较大,丙图“T”比较小,所以光屏上成倒立、缩小的实像;照相机是利用这一规律制成的;
(2)这种发光体的亮度大,成的像更清晰,同时其形状规则,利用方格纸更容易比较像与物的大小.
(3)由图知:物体成的是倒立缩小的实像,那么物距大于二倍焦距,而像距在一倍焦距和二倍焦距之间.
此时,当物距不断增大时,像距会无限的靠近一倍焦距,但永远达不到一倍焦距处,因此物体向左移动的幅度要大于像向左移动的幅度;所以,当发光物体放置在b点时,物像之间的距离会相应的增大;
(4)①分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)的第一次成像数据中像距v物距u可知,物距越小,像距越大;因此可得出的结论:同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而减小;
②分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距可知,物屏距离不变,物距与像距交换,此时都能在光屏上成像,并且第一次成像的物距是第二次成像的像距.
③由图表中可推算出只有序号1、2、5、6实验中,才可在屏上成两次像,可得出的结论:在物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距条件下,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像;因此结论错误是没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件.
故答案为:(1)照相机;(2)便于比较像与物的大小;(3)<;(4)①同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而减小;②物屏距离L;第一次成像的物距是第二次成像的像距;③物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距.
点评 本题中所提供的实验装置较为新颖,很值得推广和借鉴.这是一个有一定创新性的装置,利用这一装置更容易比较像与物体的大小、倒正的关系.本题考查的知识都非常简单,是有关凸透镜成像的基本原理,是我们应该重点掌握的.
| 额定加湿量Q额 | 15L/h | 额定功率P额 | 660W |
| 额定电压U额 | 220V | 水箱容量V | 30L |
(2)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30min,标有“3000imp/kW•h”(imp:指示灯闪烁次数)的电能表指示灯闪烁了720次,此过程中加湿器的实际功率多少W?
(3)超声波内部有一个湿度监测装置,利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量.图乙中为该湿度监测装置的电路图,已知电源电压为24V,定值电阻R的阻值为120Ω,电流表的量程为0~100mA,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示,请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围.
| A. | 大于32毫升 | B. | 小于32毫升 | C. | 等于32毫升 | D. | 都有可能 |
| A. | 离弦的箭继续飞行 | B. | 飞船返回舱落地前打开降落伞 | ||
| C. | 赛车在转弯时应减速慢行 | D. | 汽车突然起动时,人会后仰 |
| A. | 菜刀的刀刃很锋利 | B. | 穿滑雪板滑雪 | ||
| C. | 书包背带较宽 | D. | 铁轨下铺枕木 |