【題目】用焦距10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),如圖所示.(凸透鏡的位置固定不動)

(1)為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該 (選填“較亮”或“較暗”)一些,此實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后逐漸變短,則光屏上燭焰的像也將逐漸向 移動.

(2)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,請將所缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和像的性質(zhì)補(bǔ)充完整.

實(shí)驗(yàn)序號

物距u/cm

像距v/cm

像的性質(zhì)

1

30

15

2

20

20

倒立、等大的實(shí)像

3

15

倒立、放大的實(shí)像

4

6

正立、放大的虛像

請根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號4的成像規(guī)律,寫出在生活中的一個應(yīng)用 ③

(3)若已在光屏上成清晰的像,此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分,則所成的燭焰的像為 (選填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”).

(4)曉紅在早上9:00利用太陽光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點(diǎn)的活動,她將凸透鏡與水平地面平行放置,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離,直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點(diǎn),她認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn).你認(rèn)為她這種活動過程存在的問題是:

【答案】(1)較暗;上;

(2)①倒立、縮小的實(shí)像;②30;③放大鏡;

(3)亮度稍暗的完整的像;

(4)凸透鏡沒有正對太陽光放置.

【解析】

試題分析:(1)凸透鏡成像時(shí),前后光線相差越大,實(shí)驗(yàn)效果越明顯,蠟燭的像越明顯;理解倒立實(shí)像的含義,在凸透鏡成實(shí)像時(shí),物體相對于凸透鏡向下運(yùn)動,則像向上運(yùn)動;

(2)當(dāng)物距大于像距,物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像;

當(dāng)物距小于像距時(shí),物體通過凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像;

物體在焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí),通過凸透鏡成正立、放大的虛像.放大鏡是利用這一原理工作的;

在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的;

(3)若將凸透鏡的一部分遮住,凸透鏡其他部分仍能折射光線,所以仍能成物體完整的像,只是折射的光線數(shù)量減少,所以像比原來變暗;

(4)平行于主光軸的光線會聚于一點(diǎn),此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn).由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距,粗略測量薄透鏡的焦距時(shí),可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可.

解:

(1)為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該比較暗,這樣成的蠟燭的像更加清晰;由于成的實(shí)像是倒立的,所以蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像就應(yīng)該越向上移動;

(2)①由數(shù)據(jù)知,當(dāng)物距為30cm時(shí)像距為15cm,此時(shí)物距大于像距,物體成倒立、縮小的實(shí)像;

②當(dāng)物距為15cm時(shí),根據(jù)光路的可逆性可知,像距為30cm,此時(shí)物體成倒立、放大的實(shí)像;

③當(dāng)物體在一倍焦距以內(nèi)時(shí),成正立、放大的虛像,其實(shí)際應(yīng)用是放大鏡;

(3)若遮住凸透鏡的下半部分,則凸透鏡的上半部分仍能折射光線,成燭焰完整的像;由于凸透鏡折射光線的數(shù)量比原來減少,所以像比原來變暗;

(4)太陽光可以近似看為平行光源,將凸透鏡正對著太陽光,太陽光經(jīng)凸透鏡后將會聚在焦點(diǎn).所以改變凸透鏡與地面間的距離,直到地面上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑,這個光斑便為焦點(diǎn).如果將凸透鏡與水平地面平行放置,此時(shí)凸透鏡沒有正對太陽光(太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行),所以這個亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置.

故答案為:

(1)較暗;上;

(2)①倒立、縮小的實(shí)像;②30;③放大鏡;

(3)亮度稍暗的完整的像;

(4)凸透鏡沒有正對太陽光放置.

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表1

(3)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小敏的實(shí)驗(yàn)存在一定的缺陷,請你指出缺陷所在: 。你認(rèn)為小敏同學(xué)下一步應(yīng)該作出的改進(jìn)是 。

(4)小剛同學(xué)也做了此實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)如表2所示,從表2中可以看出c處的電流比a、b處的電流大許多,出現(xiàn)這種情況的原因可能是 。

表2

測量處

a

b

c

電流/A

0.2

0.2

1.0

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