我们都做过“探究凸透镜成像规律”的实验,图示为该实验的装置图.
测量凸透镜的焦距
将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜焦距约是__________cm.
评估实验的方案
方案甲:分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律.
方案乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置,大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律.
方案丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像,以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势,尤其是在f和2f处所成像的情况,从而总结得出凸透镜成像的规律.
方案丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其它步骤相同.
以上四种方案中,哪些是科学合理的:_____________(甲/乙/丙/丁)
解决实验中问题
(1)小莉同学做实验时,发现烛焰在光屏上的像偏高,如图所示,若要使烛焰成像在光屏中心,只调节光屏,应将光屏向____________(上/下)调节.
(2)小丽同学做实验时,发现无论怎样调节光屏的位置,都不能在不光屏上呈现清晰的像.请你写出两种可能的原因:
①__________________________________________________________
②__________________________________________________________
探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)由于凸透镜焦距未知,他让一束平行光正对射向该透镜,调节光屏位置直到在屏上得一个________的光斑.图1是调节完成的状态,由光具座上的刻度尺可以读出该透镜焦距f =_____cm;
(2)如图2所示小明将蜡烛和光屏固定好后.在只移动透镜的情况下,他发现都不能在光屏上成清晰的像.由此,他猜想造成上述现象的原因是__________________________;
(3)通过实验,小明总结的三个实验结论如下表,其中正确的实验序号有_______。
实验 |
物距(u) |
像的性质 |
像距(v) |
||
序号 |
实虚 |
大小 |
正倒 |
||
l |
u>2f |
实像 |
缩小 |
倒立 |
f<v<2f |
2 |
f<u<2f |
实像 |
放大 |
倒立 |
v>2f |
3 |
u<f |
虚像 |
放大 |
倒立 |
|
(4)如图3,蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C,为在光屏上再次成清晰的像,则他应将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,光屏移动距离s′_____s.(选填“>” “=”或“<”)
小华想探究凸透镜成像规律。实验桌上有A、B、C三个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm,凸透镜C的焦距未知。光具座上标尺的刻度范围如图所示。
(1) 小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用 凸透镜(选填“A”或“B”)。在实验过程中,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,则该像是倒立、 的实像(选填“放大”或“缩小”)。
(2) 小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处,当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时,烛焰的像是放大、倒立的实像;当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时,烛焰的像是缩小、倒立的实像。由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时,烛焰的像是 、放大的 像。
小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜的焦距为10cm
(1)小伟在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上,这样做的目的是: 。
(2)实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”)。
(3)接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏向 透镜方向移动(选填“靠近”或“远离”)此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变 。
(4)如图乙所示,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,移动光屏,再次得到烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”投影仪”或“照相机”)。小伟发现,随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会向 移动。
在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小欣记录的部分实验数据如下表;
焦距 |
次数 |
物距 u/cm |
像距 v/cm |
像的性质 |
||
虚实 |
大小 |
倒正 |
||||
f=" " l0cm |
1 |
45 |
13 |
实像 |
a |
|
2 |
30 |
15 |
||||
3 |
18 |
22 |
实像 |
|
b |
|
4 |
16 |
25 |
(1)表格中有几项内容漏写了,请你帮助填补:a________;b________。
(2)实验过程中小欣观察到第2次所成的像________(填“大于”、“等于”或“小于”)第1次所成的像。
(3)当把蜡烛调到距离透镜8cm的位置时,小欣发现无论移动光屏,光屏上始终得不到像。为了观察到这时所成的像,眼睛和蜡烛应该在凸透镜的________(“同”或“异”)侧。
(4)同学们根据实验数据得出的结论是:物体离凸透镜越近,像就越大。他们得出的结论完整吗?__________(填“完整”或“不完整”),理由是:_____________________________
小明利用凸透镜成像规律的装置做了以下一些探究活动.
(1)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置,在光屏上得到了烛焰清晰的像,他用手指指尖触摸到了凸透镜的上半部分,这时观察到光 (填“会”或“不会”)出现指尖的像,光屏上烛焰的像会变(填“亮”或“暗”)些.
(2)将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来烛焰清晰的像变模糊了,使光屏远离透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像.由此可见,这只眼镜片是 (填“近视”或“远视”)眼镜片,这种眼镜片对光线有 (填“会聚”或“发散”)作用.
在"探究凸透镜成像规律"的实验中,当光屏上有清晰的烛焰像时,蜡烛、透镜、光屏位置如图所示,则光屏上的像应为倒立、 (选填"放大""缩小"或"等大" 的实像,生活中的 (选填"照相机""放大镜"或"投影仪" 就是根据这一原理制成的;小琴同学用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分后,发现光屏上呈现的像是 (选填"完整"或"不完整" 的。
探究凸透镜成像特点时。
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图1所示,测出透镜与白纸间距离 与对应的白纸被烤焦的时间 ,绘出如图2所示图像,由图可知,白纸被烤焦的最短时间为 ,对应的 为 ,此距离即为该透镜的焦距 ;
(2)当透镜与蜡烛的距离为 时,可在光屏上得到一个倒立、 (选填"放大""缩小"或"等大" 的清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的 (选填"照相机"、"投影仪"或"放大镜" ;
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆,在光屏上 (选填"能"或"不能" 得到一个清晰的像;
(4)将蜡烛移至如图3所示位置,可以透过凸透镜看到烛焰所成的 (选填"虚"或"实" 像;
(5)凸透镜对光有会聚作用,可以用来制成 (选填"近视"或"远视" 眼镜。
(一)测量平均速度
某同学跑八百米,使用电子表计时,刚开始起跑时示数如图甲,跑到400m处示数如图乙,跑完800m时示数如图丙。
(1)该实验的原理是 ;
(2)他前400m的平均速度是 ;
(3)他前400m的平均速度 后400m的平均速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(二)在探究“凸透镜成像规律”的实验中
(1)当透镜移至如图甲所示位置时,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 cm;
(2)若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示,想得到一个倒立等大的实像,那么需要将光源向 移动(选填“左”或“右”),除了要将光源移动以外,还需要将光屏 凸透镜(选填“靠近”或“远离”)。
康巴什是全国首个以城市景观命名的国家 级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:
(1)如图丙,他先将 的凸透镜固定在光具座上 刻度处,再将蜡烛放在 刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在 刻度范围内。
(2)基于实验目的,接下来他换用 的凸透镜仍固定在 刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像 。
(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则 ,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小 不换位置时所成像的大小(均选填“ ”“ ”“ ”)。
某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如下图,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰 (选填“放大”,“缩小、”或“等大” 的像,此像的成像原理与 相同(选填”投影仪”、“照相机”或“放大镜” 。
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向右移才能再次成清晰的像,此像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小” 一些。
(3)若在图中凸透镜的左侧附近放置一凹透镜,这时需要将光屏向 (选填“左”或“右” 移动才能在光屏上成清晰的像。
小文和同学们到实验室探究光学实验:
(1)在“探究平面镜成像特点”的实验中,如图甲所示,小文选取了两个外形相同的蜡烛 和 ,将蜡烛 放在薄玻璃板前点燃,小文应在蜡烛 (选填“ ”或“ ” 的一侧观察,同时移动蜡烛 ,使它和蜡烛 的像完全重合,这样在确定像的位置的同时也证明平面镜成像时像和物的大小 ;
(2)将蜡烛向右移动,重复上述实验过程,会发现:物体靠近平面镜时,所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变” ;
(3)在老师启发下,小文将玻璃板换成凸透镜,将蜡烛 换为光屏、“探究凸透镜像规律”的实验,如图乙所示,观察到光屏上呈现清晰,等大的像,则该凸透镜的焦距为 ;
(4)小文把蜡烛移动到光具座 刻度线处,发现光屏上的像变得模糊,要使像变晰,光屏应向 (选填“左”或“右” 适当移动、此时光屏上的像是倒立 的实像;
(5)在上述(4)操作的基础上,老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰,由此可知,老师的视力情况属于 (选填“近视”“远视”或“正常)。
某小组用一焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
①如图所示,将光具座上点燃蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调节到同一高度的目的是 。
②保持凸透镜位置不变,把蜡烛移动到A处,移动光屏可得到倒立、 (填“放大”或“缩小”)的像,根据此原理制成了 。此时小明将自己的近视眼镜放到B处,为了再次得到清晰的像,应将光屏向 (填“左”或“右”)移动。
晓霞为了探究凸透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论。
(1)如图所示,让太阳光正对着凸透镜照射,把光屏置于另一侧。改变光屏与凸透镜的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,测得凸透镜的焦距是 cm。
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上。
(3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中。
实验序号 |
物距u /cm |
像距v /cm |
像的性质 |
1 |
30 |
15 |
a |
2 |
20 |
20 |
倒立、等大的实像 |
3 |
15 |
b |
倒立、放大的实像 |
4 |
6 |
|
正立、放大的实像 |
①在表中空格内填写的相应内容是:a ;b 。
②当烛焰从远处靠近透镜时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应 透镜(填“靠近”或“远离”)。
小军利用光具座进行凸透镜成像的实验探究
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)小军依次选取了物距为40cm、35cm、30cm、25cm和20cm的几种情况,记录的相关
实验数据和观察到的成像情况如下表。
实验次数 |
物距u/cm |
像的放大或缩小 |
像的正立或倒立 |
像的虚实 |
像距v/cm |
1 |
40 |
缩小 |
倒立 |
实像 |
24 |
2 |
35 |
缩小 |
倒立 |
实像 |
26.3 |
3 |
30 |
等大 |
倒立 |
实像 |
30 |
4 |
25 |
放大 |
倒立 |
实像 |
42.5 |
5 |
20 |
放大 |
倒立 |
实像 |
60 |
分析表中数据,可以得到的结论:
。(写出一条即可)
(3)当把烛焰放在距凸透镜33cm处(如图37乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质)。如果将蜡烛在图乙的基础上靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
实验序号 |
A |
B |
C |
D |
E |
排开液体的质量/g |
0 |
100 |
200 |
300 |
240 |
排开液体的重力/N |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
试题篮
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