3.沈認(rèn)真同學(xué)利用如圖所示的裝置做探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你幫他完成下列內(nèi)容.
表1:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距u/cm像距v/cm
13015
22020
31530
45/
(1)圖表1是他實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的幾組數(shù)據(jù):
①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知該凸透鏡的焦距為10cm;
②第3次試驗(yàn)時(shí)所成像的特點(diǎn)可應(yīng)用在投影儀上(選填“投影儀”、“照相機(jī)”或“放大鏡”);
③第4次試驗(yàn)時(shí)移動(dòng)光屏,發(fā)現(xiàn)光屏上只有光斑(圖中未畫出).下列關(guān)于光斑的說法正確的是:C(填寫選項(xiàng)字母).
A、光斑是燭焰所成的實(shí)像
B、光斑是燭焰所成的虛像
C、光斑是燭焰發(fā)出的光折射到光屏上形成的
(2)實(shí)驗(yàn)中,他猜想像距的大小可能與物距有關(guān),也可能與透鏡的焦距有關(guān).于是他為了研究像距與焦距的關(guān)系,選用了三個(gè)焦距不同的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表2所示.
表2:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距u/cm焦距f/cm像距v/cm
115817
2151030
3151260
①分析表2中的數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距相同,焦距越大,像距也越大.
②根據(jù)你所學(xué)的凸透鏡成像規(guī)律的知識(shí)分析,第三次實(shí)驗(yàn)所成的像比第一次實(shí)驗(yàn)所成的像要大(選填“大”或“小”).
③若他將物距調(diào)整為20cm,并想在光屏上得到一個(gè)縮小的像,他應(yīng)在表2給出的三個(gè)透鏡中選用焦距為8cm的凸透鏡.

分析 (1)①根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,u=2f,成倒立等大的實(shí)像,v=2f=u;
②凸透鏡成實(shí)像時(shí),u>2f,成倒立縮小的實(shí)像;f<v<2f;f<u<2f,成倒立放大的實(shí)像,v>2f;可知u>v,成倒立縮小實(shí)像,u<v時(shí)成倒立放大實(shí)像;生活中的投影儀便是利用凸透鏡能成倒立放大的實(shí)像的原理制成的;
③物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時(shí),成的是正立放大的虛像,光屏上不能承接,光屏上的光斑是燭焰發(fā)出的光折射到光屏上形成的;
(2)①實(shí)驗(yàn)探究的是像距的大小與物距及透鏡的焦距是否有關(guān),運(yùn)用控制變量的方法,對(duì)比表中2中的三次數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納;
②發(fā)光體發(fā)出的無數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚,從而在光屏上形成實(shí)像,其中經(jīng)過光心的光線不改變傳播方向,而平行于主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后均經(jīng)過焦點(diǎn)射出,焦點(diǎn)離透鏡越遠(yuǎn)(即焦距越大),會(huì)聚就越延遲,像距越遠(yuǎn),像也越大;
③凸透鏡成實(shí)像時(shí),u>2f,成倒立縮小的實(shí)像.

解答 解:(1)①當(dāng)u=2f,凸透鏡成倒立等大的實(shí)像,v=2f=u,由表1中第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:u=v=2f=20cm,得f=10cm;
②表1中第3次數(shù)據(jù)可知u=15cm,而f=10cm,滿足f<u<2f,凸透鏡成倒立放大的實(shí)像,這原理應(yīng)用生活中的投影儀中;
③表1中第4次試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知u=5cm<f,凸透鏡成正立放大的虛像,虛像不會(huì)在光屏上呈現(xiàn),所以光屏上的光斑是燭焰發(fā)出的光折射到光屏上形成的;
(2)①表2中三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知,物距均相同(15cm),焦距不同,導(dǎo)致像距不同,從而歸納出在物距相同時(shí),像距與焦距有關(guān)系;
②根據(jù)凸透鏡成像原理和凸透鏡對(duì)光的折射作用,經(jīng)過光心的光線不改變傳播方向,而平行于主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后要焦點(diǎn)射出,即焦距越大,會(huì)聚點(diǎn)離透鏡越遠(yuǎn),即像距越遠(yuǎn),像也越大;
③根據(jù)凸透鏡成像原理,當(dāng)u>2f時(shí),成倒立縮小的實(shí)像,由表中數(shù)據(jù)可知,三個(gè)透鏡的焦距分別為8cm、10cm、12cm,對(duì)應(yīng)的二倍焦距為16cm、20cm、24cm,只有第一次20cm>16cm,滿足u>2f,所以只能選擇第一次實(shí)驗(yàn)所用的凸透鏡.
故答案為:(1)①10;②投影儀;③C;(2)①凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距相同,焦距越大,像距也越大;②大;③8.

點(diǎn)評(píng) 本題是凸透鏡成像規(guī)律的綜合運(yùn)用,要求我們既要掌握從實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)中歸納出一般性的規(guī)律,又要能把這些規(guī)律與日常生活中應(yīng)用結(jié)合起來,體現(xiàn)了從生活走向物理,從物理走向社會(huì);是一道不錯(cuò)的有關(guān)凸透鏡成像的綜合性試題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

2.如圖所示,自動(dòng)扶梯沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)畫出站在扶梯上的人所受力的示意圖.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

3.下面儀表或儀器工作原理與其它三個(gè)不同的是(  )
A.話筒B.揚(yáng)聲器C.電流表D.電壓表

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.在如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為0.9A,電流表A2的示數(shù)為0.3A,計(jì)算通過R1的電流是多少安?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

7.如圖所示,太陽光與水平面成60度角,要利用平面鏡使太陽光沿豎直方向照亮井底,請(qǐng)通過作圖確定平面鏡的位置,并標(biāo)明鏡面與水平面所成角的度數(shù).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

8.一個(gè)物體到凸透鏡的距離是30cm時(shí),在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像,若把物體沿凸透鏡的主軸移到距凸透鏡60cm處,則成像的情況是(  )
A.放大的實(shí)像B.縮小的實(shí)像
C.等大的實(shí)像D.上述三種情況都可能

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.【實(shí)驗(yàn)名稱】探究凸透鏡成像規(guī)律
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(1)實(shí)驗(yàn)器材:刻度尺、蠟燭、凸透鏡、光屏;
(2)如圖所示,從左到右分別放置蠟燭、凸透鏡和光屏;
(3)調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度,為了能使像清晰地成在光屏中央位置;
(4)正確調(diào)整后,不斷改變蠟燭與凸透鏡間的距離,并移動(dòng)光屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所獲數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)物體到凸透鏡的距離/cm光屏上的像到凸透鏡的距離/cm
14013.3
23015
32020
41530
510光屏上沒有像
68光屏上沒有像
【分析與論證】
(1)當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距增大,像距減小,即實(shí)際操作時(shí),凸透鏡位置不變,蠟燭與光屏向相同(相同/不同)方向移動(dòng).
(2)如圖所示,光屏上看到的是倒立、放大的實(shí)像,人們利用這個(gè)原理制成了投影儀(或幻燈機(jī));一段時(shí)間后蠟燭變短,光屏上的像將上移,此時(shí)需將光屏向上(向上/向下)移動(dòng).
(3)觀察火焰經(jīng)凸透鏡所成正立、放大的虛像,人眼應(yīng)透過凸透鏡向左觀察(填“左”或“右”).
(4)在整理器材時(shí),某同學(xué)偶然在凸透鏡上看到了身后景物正立、縮小的像,它的成像原因是光的反射(填“直線傳播”、“反射”或“折射”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

12.小明同學(xué)用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律:

(1)如圖甲所示,小明用一束平行于凸透鏡主光軸的光線射向凸透鏡,經(jīng)過凸透鏡后再光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑,由圖可知,凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用,該凸透鏡的焦距是11.0cm.
(2)小明在圖乙所示位置得到一個(gè)清晰的像,則該像是一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像(填寫“放大”或“縮小”),如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上靠近透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,則 光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離(選填“靠近”或“原理”)透鏡的方向移動(dòng).
(3)在介紹凸透鏡成像的原理時(shí),老師告訴同學(xué)們,物體通過凸透鏡所成的實(shí)像實(shí)際上是物體發(fā)出的多條光線經(jīng)凸透鏡折射以后的多條折射光線會(huì)聚而成的,李明根據(jù)老師的介紹,畫出了如圖丙所示的光路,但是有一條折射光線沒有畫出,請(qǐng)你幫他補(bǔ)充畫出對(duì)應(yīng)這書光線(圖中AB表示凸透鏡).
(4)凸透鏡在生活中應(yīng)用比較普遍,照相機(jī)就是如圖乙所示的成像特點(diǎn)制成的.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.一個(gè)人騎自行車從甲地到乙地,全程平均速度為12km/h,若前$\frac{2}{3}$路程上的平均速度為10km/h,則后$\frac{1}{3}$路程的平均速度是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案