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15.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,小宇同學將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具上如圖所示:
(1)當把蠟燭放在光具座上如圖所示位置,點燃蠟燭,移動光屏得到燭焰清晰、倒立、縮小的實像(選填“放大”或“縮小”).
(2)若遮住凸透鏡的上半部分,則燭焰在光屏上的成像情況是完整的像(選填“完整的像”、“一半的像”或“無法成像”).
(3)小宇在實驗過程中發(fā)現(xiàn)當凸透鏡成實像時,像高與像距、物距之間有一定的關系,為了進一步研究,他將5cm高的發(fā)光體作為光源進行實驗.下表是小宇同學實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù):
實驗次數(shù)物距u
(厘米)
像距v
(厘米)
物高l
(厘米)
像高h
(厘米)
像的性質
正立、倒立虛像、實像
1351452倒立實像
2301552.5
3202055
41530510
51260525
根據(jù)表中數(shù)據(jù),完成下列問題:
①該凸透鏡的焦距為0.1m.
②分析比較實驗序號1與2中的物距與像距的大小關系以及成像情況,可以得出的初步結論是:物體通過同一凸透鏡成像,當物距大于像距時,在凸透鏡的另一側成倒立縮小的實像.
③分析比較實驗序號1~5中的像距和像高隨物距的變化關系,可以得出的初步結論是:物體通過(同一)凸透鏡成實像時,當物距減小時,像距增大,像變大.
④進一步分析表中像高與物高以及像距與物距數(shù)據(jù)的比例關系,可得出結論:像高與物高的比值和像距與物距的比值相等.
⑤若要繼續(xù)探究凸透鏡的所成實像的高度與凸透鏡焦距的關系,小宇應該保證物高和物距相同,選擇不同焦距的凸透鏡來做該實驗.

分析 (1)光屏上能承接到的像是實像.凸透鏡成實像時,當u>2f,成倒立縮小的實像.
(2)要解決此題需要掌握凸透鏡成像的成因.凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象,物體發(fā)出的光線經凸透鏡折射后,會聚在凸透鏡另一側的光屏上,形成物體的實像;如果不遮住凸透鏡的下半部分,透過的光多,像就亮;遮住凸透鏡的下半部分,透過的光少,像就暗.
(3)①根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的物距等于2倍焦距時,成倒立等大的實像,可求得其焦距.②凸透鏡成實像時,物距大于像距,成倒立縮小的實像;物距等于像距時,成倒立等大的實像;物距小于像距時,成倒立放大的實像. ③凸透鏡成實像時,物距減小,像距增大,像增大.④根據(jù)像距v與物距u的比值和像高與物高的比值分析;⑤焦距不同的凸透鏡,物高和物距相同,成像情況不同,像距隨著焦距的增大而增大.

解答 解:(1)如圖,已知f=10cm,u=30cm,則u>2f,凸透鏡成倒立、縮小的實像.
(2)凸透鏡成實像時,所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像,當將透鏡的下半部分擋住后,整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住,但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像,因此,像與原來相同,還是完整的像;只是由于透鏡的一半被遮住,因此折射出的光線與原來相比減少了一半,亮度會減弱.
(3)①由表中第3此實驗的數(shù)據(jù),物距等于像距,物像等大,可知,此時u=2f=20cm.則f=10cm.即該凸透鏡的焦距為10cm=0.1m.
②實驗1、2,凸透鏡都成倒立、縮小的實像,物距都大于像距,所以,當物距大于像距時.在凸透鏡的另一側成倒立縮小的實像;
③實驗1~5中數(shù)據(jù)說明:物體通過(同一)凸透鏡成實像時,當物距減小時,像距增大,像變大.
④表格中第二組數(shù)據(jù),像距v與物距u的比值=$\frac{15cm}{30cm}=\frac{1}{2}$,像高與物高的比值=$\frac{2.5cm}{5cm}=\frac{1}{2}$,同理,計算第三、四…組數(shù)據(jù)可得:凸透鏡成實像時,像距v與物距u的比值等于像高與物高的比值.
⑤要繼續(xù)探究凸透鏡的所成實像的高度與凸透鏡焦距的關系,他們應該保證物高和物距相同,凸透鏡焦距不同來做該實驗.
故答案為:(1)縮小;(2)完整的像;(3)①0.1;②物距大于像距;③物體通過(同一)凸透鏡成實像時,當物距減小時,像距增大,像變大④像高與物高的比值和像距與物距的比值相等⑤物高和物距.

點評 凸透鏡相當于由很多個三棱鏡組成的,光經過透鏡折射后會聚成像,擋住一部分光不會影響所成的像,只是亮度變暗;此實驗現(xiàn)象可以讓學生做實驗時動手操作一下,觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生,感性認識印象會更深,效果會更好.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,生活中的熱現(xiàn)象隨處可見,下列關于熱現(xiàn)象說法正確的是( 。
A.
蒸籠上冒出的“白氣”是液化吸熱形成的
B.
濕衣服在陽光照射下可以加快衣服上的水分蒸發(fā)
C.
蠟燭燃燒會產生“燭淚”,“燭淚”的形成是晶體的熔化
D.
清晨的霧在太陽出來后逐漸散去,這種物態(tài)變化要放熱

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

6.在驗證凸透鏡成像實驗中,蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位罝如圖所示,此時在光屏上得到燭焰清晰的像:若保持透鏡位罝不變,將蠟燭在光具座上移動5厘米,對于此時成像的性質判斷正確的是
(  )
A.一定是縮小的實像B.可能是放大的實像
C.一定是正立的虛像D.可能是放大的虛像

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

3.小張同學探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置如圖所示,其中焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處,光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側.

(1)小張將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處,移動光屏,知道燭焰在光屏上成清晰的像,則該像是縮小的實像.(選填“放大”、“等大”或“縮小”);
(2)小張將蠟燭移至光具座上30cm刻度線處,移動光屏,直到燭焰在光屏上成清晰的像,則該像是倒立的實像(選填“倒立”或“正立”);
(3)小張再將蠟燭移至光具座上40cm處,他從透鏡的右側通過透鏡可以看到燭焰正立的像(選填“倒立”或“正立”).
(4)以上(1)、(2)步驟中,小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動時,若要讓燭焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏應遠離(選填:“遠離”或“靠近”)透鏡,此時所成像的大小將變大(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(5)若已在光屏上成清晰的像,此時用遮光布遮住凸透鏡的下半部分,則所成的燭焰像為完整(選填“完整”或“不完整”)的像,實驗過程中蠟燭燃燒后逐漸變短,則光屏上燭焰的 像也將逐漸向上移動.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

10.在“研究凸透鏡成像”的實驗中,若保持凸透鏡的位置不變,先后將燭焰放在如圖所示的a、b、c、d、e點,同時調整光屏的位置,則:
(1)在上述的幾點鐘,將燭焰放在e點時,光屏上不會出現(xiàn)燭焰的像.若將燭焰從e點向右稍作移動,所成像的大小將變。
(2)若將燭焰從d點移到a點,則像的大小將變。赼、b、c、d幾點中,c點是成放大像和成縮小像的分界點.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

20.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,

(1)如圖所示,當蠟燭位于圖中B處時,移動光屏到D處,觀察到光屏上呈現(xiàn)清晰等大的像,則該凸透鏡焦距為10.00cm;
(2)實驗時凸透鏡與光屏的高度已調好,但燭焰在光屏上像的位置偏高,要想使像成在光屏中央,應調向上(選填“上”或“下”)移動燭焰;
(3)保持透鏡位置不動,把蠟燭移到A處,發(fā)現(xiàn)屏上的像變得模糊,要使屏上的像變清晰,應將光屏向左(選填“左”或“右”)適當移動,此時光屏上將成一個倒立、縮小的實像(選填“縮小”、“放大”或“等大”),此成像性質在生活中的應用是照相機.(寫一個即可)
(4)在上述(3)操作的基礎上,將一眼鏡片放于蠟燭和凸透鏡之間,光屏上的像又變得模糊,此時將光屏向右移動適當距離后,像又清晰.由此可知,該眼鏡鏡片是凹透鏡,該眼鏡可用于矯正近視眼(選填“近視眼”、“遠視眼”或“正常眼”).

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.如圖所示,小明利用透明塑料袋、注射器和水自制了一個看調薄厚的水凸透鏡,來探究近視眼和遠視眼的原因.
(1)當燭焰、透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示時,光屏上呈現(xiàn)清晰的像,不能(選填“能”或“不能”)用這一成像原理來說明人眼的成像情況.
(2)在光屏上呈現(xiàn)清晰的倒立、縮小的實像后,小明想要探究遠視眼的成因,他應通過注射器向水凸透鏡中抽水(選填“注水”或“抽水”).若想在光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,需要把光屏向遠離(選填“靠近”或“遠離”)透鏡的方向移動.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

4.給下列數(shù)據(jù)填上合適的單位:
(1)一位中學生的身高約16.5dm
(2)人步行的速度約4.5km/h
(3)一節(jié)課的時間為40min
(4)劉翔在雅典奧運會110m欄決賽中的成績是12.91s.

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

5.下列關于誤差的說法不正確的是( 。
A.誤差是未遵守操作規(guī)則產生的
B.誤差就是實驗中產生的錯誤
C.只要選用精密測量儀器,認真測量,就可以避免誤差
D.多次測量取平均值可以減小誤差

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同步練習冊答案