第五章透鏡及其應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)專題訓(xùn)練-初中物理教材實(shí)驗(yàn)大盤點(diǎn)(解析版)_第1頁
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王牌物理王牌物理河南中考風(fēng)向標(biāo)王牌物理王牌物理河南中考風(fēng)向標(biāo)第五章透鏡及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)專題兩種透鏡對光的作用在觀察“凸透鏡對光的作用”實(shí)驗(yàn)中,小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(1)對比兩圖可以得到結(jié)論:光從空氣射入凸透鏡時(shí),凸透鏡對光有會(huì)聚作用;(2)小明利用此凸透鏡、蠟燭、光屏等器材繼續(xù)探究凸透鏡成像規(guī)律,記錄部分?jǐn)?shù)據(jù)如下。實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)160.012.0倒立縮小實(shí)像235.014.0倒立縮小實(shí)像330.015.0倒立縮小實(shí)像420.020.0倒立等大實(shí)像512.550.0小明根據(jù)表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):①凸透鏡成縮小實(shí)像時(shí),像距和物距的大小關(guān)系是像距小于物距;②當(dāng)像距等于物距時(shí),成像的性質(zhì)是倒立等大實(shí)像;③小明進(jìn)一步猜想,當(dāng)物距為12.5cm時(shí).成像的性質(zhì)是倒立放大實(shí)像;④觀察前三組數(shù)據(jù),小明發(fā)現(xiàn)同一物體都成縮小的像,那么隨著像距的增加,像會(huì)變大嗎?為了探究這個(gè)問題,原表格中還需要增加的項(xiàng)目是像的大小變化?!緦?shí)驗(yàn)分析】(1)光線向主軸靠攏,則有會(huì)聚作用;光線遠(yuǎn)離主軸,則有發(fā)散作用;

(2)①將實(shí)驗(yàn)1、2、3中像距和物距進(jìn)行比較,找到凸透鏡成縮小實(shí)像的條件;

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)4分析解答;

③根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析像的大小和物距變化之間的關(guān)系;

④根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑黾佑涗涰?xiàng)目?!窘馕觥俊窘獯稹浚?)根據(jù)右圖可知,手電筒發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后向主軸靠攏,因此凸透鏡對光線有會(huì)聚作用;

(2)①將實(shí)驗(yàn)1、2、3中像距和物距進(jìn)行比較得到:當(dāng)像距小于物距時(shí),凸透鏡成縮小的實(shí)像;

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)4可知,當(dāng)像距等于物距時(shí),成倒立等大的實(shí)像;

③從實(shí)驗(yàn)1→5,物距逐漸減小,像距逐漸增大,則像逐漸變大。而u=20cm時(shí)成等大的實(shí)像,那u=12.5cm時(shí),就應(yīng)該成倒立放大的實(shí)像;

④觀察前三組數(shù)據(jù),小明發(fā)現(xiàn)同一物體都成縮小的像,那么隨著像距的增加,像會(huì)變大嗎?為了探究這個(gè)問題,原表格中還需要增加的項(xiàng)目是像的大小變化。

凸透鏡對光有會(huì)聚作用凸透鏡,因其中間厚邊緣薄的特殊形狀,具備將通過的光線聚集到一點(diǎn)的特性,即凸透鏡對光有會(huì)聚作用。這種特性源于光線在透鏡的兩個(gè)曲面上折射,導(dǎo)致光線向透鏡的主軸方向偏折。凸透鏡的會(huì)聚功能在光學(xué)領(lǐng)域中扮演著重要角色,例如在放大鏡、相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡和投影儀等設(shè)備中。為了深入研究凸透鏡的會(huì)聚作用,可以執(zhí)行以下步驟進(jìn)行探究:1.準(zhǔn)備一個(gè)凸透鏡、光源(如蠟燭或燈泡)、屏幕(白紙)以及光屏支架。2.將光源置于透鏡一側(cè),調(diào)整光源與透鏡的距離,直至在透鏡另一側(cè)的屏幕上觀察到清晰的光斑。3.觀察并記錄光斑的尺寸和亮度如何隨著光源與透鏡距離的變化而變化。當(dāng)光源位于透鏡焦點(diǎn)之外時(shí),光斑會(huì)在透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)之后形成實(shí)像;而當(dāng)光源位于焦點(diǎn)之內(nèi)時(shí),光斑會(huì)在透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)之前形成虛像。4.通過改變光源與透鏡的距離,可以觀察到不同尺寸和亮度的光斑,從而深入理解凸透鏡的會(huì)聚作用。5.進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)可以研究不同焦距的凸透鏡對光線會(huì)聚效果的影響,以及透鏡材料的折射率如何影響會(huì)聚作用。通過這些實(shí)驗(yàn),可以更全面地掌握凸透鏡對光的會(huì)聚作用,并了解其在光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用原理。2、凹透鏡對光的發(fā)散作用凹透鏡,也稱為發(fā)散透鏡。凹透鏡是一種中心比邊緣薄的透鏡,它具有發(fā)散光線的特性。當(dāng)平行光線通過凹透鏡時(shí),光線會(huì)向透鏡的兩側(cè)折射,從而使得光線向外發(fā)散。這種發(fā)散作用是由于凹透鏡的形狀導(dǎo)致入射光線在透鏡的兩個(gè)表面發(fā)生折射時(shí),折射角大于入射角。為了探究凹透鏡對光的發(fā)散作用,可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):1.準(zhǔn)備一個(gè)凹透鏡,一個(gè)光源(如激光筆),一張白屏或白紙,以及一個(gè)可以固定這些物品的支架。2.將光源固定在支架上,確保它可以發(fā)出平行于透鏡主軸的光線。3.將白屏或白紙放置在透鏡的另一側(cè),調(diào)整其位置直到在屏幕上觀察到一個(gè)模糊的光斑。4.觀察并記錄光斑的大小和清晰度隨著白屏與透鏡之間距離的變化情況。5.通過改變光源與透鏡之間的距離,觀察光斑的變化,了解凹透鏡對不同入射角光線的發(fā)散效果。6.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以繪制出光線通過凹透鏡后的發(fā)散路徑圖,進(jìn)一步分析凹透鏡的發(fā)散特性。通過上述實(shí)驗(yàn),可以清楚地看到凹透鏡對光線的發(fā)散作用,并理解其背后的物理原理?!揪毩?xí)1】在利用太陽光測量凸透鏡的焦距后,小華將凸透鏡正對著太陽,發(fā)現(xiàn)把火柴頭放在凸透鏡焦點(diǎn)處一段時(shí)間后,火柴會(huì)被點(diǎn)燃.他想進(jìn)一步探究不同的透鏡對火柴的點(diǎn)燃效果有什么不同,和同學(xué)們討論后,他們提出了以下三種猜想:猜想1:凹透鏡也能點(diǎn)燃火柴;猜想2:點(diǎn)燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關(guān);猜想3:點(diǎn)燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關(guān).(1)根據(jù)所學(xué)知識(shí),他們經(jīng)過討論,判斷猜想1是錯(cuò)誤的.你認(rèn)為他們判斷的依據(jù)是.(2)為了驗(yàn)證猜想2是否正確,他們選用直徑相同而焦距不等的凸透鏡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)火柴被點(diǎn)燃的時(shí)間基本相等.這說明猜想2是的.(3)請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想3是否正確,簡述你的實(shí)驗(yàn)方案.簡要做法:;如何判斷:.【答案】(1)凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,不能把太陽光會(huì)聚成一點(diǎn)(2)錯(cuò)誤(3)用焦距相同而直徑不同的凸透鏡,點(diǎn)燃火柴,測出點(diǎn)燃火柴需要的時(shí)間;判斷方法是如果點(diǎn)燃火柴所需要的時(shí)間相等,則猜想3是錯(cuò)誤的;如果點(diǎn)燃火柴所需要的時(shí)間不相等,則猜想3是正確的.【知識(shí)點(diǎn)】透鏡及其特點(diǎn)與分類;主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距【解析】【解答】探究“不同的透鏡對火柴的點(diǎn)燃效果有什么不同”,應(yīng)用控制變量法(1)因?yàn)橥雇哥R對光有會(huì)聚作用;凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,不能把太陽光會(huì)聚成一點(diǎn)(2)因?yàn)橹睆降拇笮Q定了通過凸透鏡的光的多少,而焦距的大小只是決定了光匯聚的位置.(3)根據(jù)控制變量法用焦距相同而直徑不同的凸透鏡,點(diǎn)燃火柴,測出點(diǎn)燃火柴需要的時(shí)間.如果點(diǎn)燃火柴所需要的時(shí)間相等,則猜想3是錯(cuò)誤的;如果點(diǎn)燃火柴所需要的時(shí)間不相等,則猜想3是正確的.

故答案為:(1)凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,不能把太陽光會(huì)聚成一點(diǎn)(2)錯(cuò)誤(3)用焦距相同而直徑不同的凸透鏡,點(diǎn)燃火柴,測出點(diǎn)燃火柴需要的時(shí)間;判斷方法是如果點(diǎn)燃火柴所需要的時(shí)間相等,則猜想3是錯(cuò)誤的;如果點(diǎn)燃火柴所需要的時(shí)間不相等,則猜想3是正確的.

【練習(xí)2】小明和小華在學(xué)習(xí)了透鏡知識(shí)后想動(dòng)手完成測量凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)。(1)小明設(shè)計(jì)的是利用太陽光測焦距的方案,如圖甲所示,在放置凸透鏡時(shí),他應(yīng)讓鏡面太陽光,同時(shí)在透鏡另一側(cè)緊靠透鏡位置放置一張白紙;再將白紙從透鏡處逐漸遠(yuǎn)離,移到了一個(gè)合適的位置,直到白紙上出現(xiàn)的光斑,從而測出了該透鏡的焦距;(2)小華采用的是另外一種方案,她將一個(gè)小燈泡(可看作點(diǎn)光源)放在凸透鏡的主光軸上緊靠透鏡的位置,同時(shí)在透鏡的另一側(cè)平行于鏡面放置了一張畫有與鏡面等大的圓的白紙,如圖乙,為了準(zhǔn)確測量該透鏡焦距,她應(yīng)使白紙上的圓心位于凸透鏡的上,在移動(dòng)小燈泡的過程中,當(dāng)她看到現(xiàn)象時(shí),說明此時(shí)小燈泡移到了該透鏡的焦點(diǎn)處,最終就可以測出焦距了。【答案】(1)正對;最小最亮(2)主光軸;光斑和紙上的圓重合【知識(shí)點(diǎn)】主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距【解析】【解答】(1)利用太陽光測焦距時(shí),太陽光接近于平行光,凸透鏡正對太陽光時(shí),跟主光軸平行的光線,經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。凸透鏡正對太陽光時(shí),在透鏡另一側(cè)緊靠透鏡位置放置一張白紙,在將白紙從透鏡處逐漸遠(yuǎn)離到較遠(yuǎn)位置的過程中,小明發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑逐漸變小,最后形成一個(gè)最小、最亮的光斑,這個(gè)光斑是凸透鏡的焦點(diǎn),從而測量凸透鏡的焦距。(2)把光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上,光線經(jīng)凸透鏡折射后平行射出。把燈泡放在凸透鏡的焦點(diǎn)上,燈光經(jīng)凸透鏡折射后平行射出時(shí),光斑大小和凸透鏡的大小相等,即光斑和白紙上的圓重合,所以實(shí)驗(yàn)時(shí),要把燈泡放在主光軸上,并且白紙上畫出與凸透鏡等大的圓的圓心在凸透鏡的主光軸上?!揪毩?xí)3】小偉妹妹過生日時(shí),小偉買了若干大小的水晶球作為送給妹妹的禮物。小偉陪妹妹在陽光下玩水晶球時(shí),發(fā)現(xiàn)陽光通過水晶球在地面形成光斑。小偉想探究水晶球的聚光能力和水晶球大小的關(guān)系,于是利用兩個(gè)大小不同的水晶球、白紙和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他將一個(gè)水晶球正對太陽光,并將白紙放在水晶球的另一側(cè),接下來的操作是:通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得結(jié)論:如果,則說明水晶球的聚光能力和水晶球大小有關(guān)?!敬鸢浮恳娊馕觯弧局R(shí)點(diǎn)】主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距【解析】【解答】(1)改變水晶球與白紙間的距離,直到白紙上出現(xiàn)最小、最亮的光斑;用刻度尺測量出水晶球與白紙間的距離,記為f1;換用另一個(gè)水晶球重復(fù)上述步驟,記錄水晶球到白紙的距離為f2。(2)如果f1與f2大小相等,說明水晶球的聚光能力和水晶球大小無關(guān)。如果f1與f2大小不相等,說明水晶球的聚光能力和水晶球大小有關(guān)?!揪毩?xí)4】某物理學(xué)習(xí)小組,選擇如圖所示的四個(gè)透鏡進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)(其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡,它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成):(1)為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”,小組同學(xué)應(yīng)選擇圖中的哪兩個(gè)凸透鏡做實(shí)驗(yàn)?答:(選填字母序號(hào));器材確定后,接著小組同學(xué)讓一束與主光軸平行的光,分別經(jīng)過兩凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)處,如圖甲、乙所示。比較兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,可以得到的結(jié)論是:凸透鏡表面越凸,凸透鏡的焦距越;(2)如果選擇A、B兩個(gè)透鏡,他們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與的關(guān)系”?!敬鸢浮浚?)A、C;?。?)材料【知識(shí)點(diǎn)】主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距【解析】【解答】(1)要探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”,應(yīng)選擇材料相同而透鏡球形表面彎曲程度不同的透鏡做實(shí)驗(yàn),所以應(yīng)選A.C;由圖2可知,凸透鏡表面越凸,凸透鏡的焦距越短。(2)由圖1可知,A.B兩個(gè)凸透鏡球形表面彎曲程度相同,材料不同,因此可以用它們探究:凸透鏡的焦距大小與透鏡材料的關(guān)系。故(1).A和C(2).小(3).透鏡材料【練習(xí)5】物理與生活息息相關(guān),學(xué)習(xí)了光學(xué)知識(shí)后,宏星同學(xué)進(jìn)行了下面的觀察與思考。(1)宏星在湖邊看到水中有一條魚,這是光的現(xiàn)象;他看到的“魚”是像(選填“實(shí)”或“虛”);(2)湖中有一把水位標(biāo)尺,他看到魚恰好在標(biāo)尺的45cm處,水面在標(biāo)尺的75cm處,魚到水面的實(shí)際深度應(yīng)30cm(選填“小于”或“等于”或“大于”);如果想叉魚,他應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚的(選填“上方”或“下方”);(3)類比是一種解決問題的方法,圖甲是利用S點(diǎn)發(fā)出的兩條特殊光線理性探究凸透鏡成像特點(diǎn)的光路圖,請參照圖甲的方法,在圖乙上通過畫圖理性探究凹透鏡成像特點(diǎn)(只需找到像點(diǎn)(Q')?!敬鸢浮浚?)折射;虛(2)等于;下方(3)【知識(shí)點(diǎn)】光的折射規(guī)律;透鏡的光路圖【解析】【解答】1)宏星在湖邊看到水中有一條魚,這是光的折射,他看到的“魚”是虛像

綜上第1空、折射;第2空、虛

2)因?yàn)轸~和尺子都是虛像,魚實(shí)際位置就是水面下45厘米處,故應(yīng)該是等于30厘米;想叉魚,他應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚的下方

綜上第1空、等于;第2空、下方

3)凹透鏡成像規(guī)律,經(jīng)過光心的光線不發(fā)生偏折,平行光入射凹透鏡反向延長線會(huì)聚焦在焦點(diǎn),據(jù)此作圖

二、探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)小組在"探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,小明將一束平行光正對凸透鏡,移動(dòng)光屏,直到光屏上形成一個(gè)最小最亮的光斑,該凸透鏡的焦距為10.0cm(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),把凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處,點(diǎn)燃蠟燭,并調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。(3)保持凸透鏡在光具座上的位置不動(dòng),將蠟燭移至光具座20cm刻度線處,如題17圖乙所示,移動(dòng)光屏,直到燭焰在光屏上成清晰的像,則該像是倒立、縮小的實(shí)像,生活中的照相機(jī)(選填“放大鏡”投影儀”或“照相機(jī)”)就是利用這種成像規(guī)律工作的。(4)保持凸透鏡在光具座上的位置不動(dòng),僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換,發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像,此時(shí)觀察到的像比位置互換前的像大(選填“大”或“小”?!緦?shí)驗(yàn)分析】(1)根據(jù)平行于主光軸的光會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn),這一點(diǎn)叫焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距,讀數(shù)時(shí)估讀到分度值的下一位;

(2)為了使像成在光屏中央,應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)到同一高度;

(3)根據(jù)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像;

(4)、保持凸透鏡在光具座上的位置不動(dòng),僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換,發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像,此時(shí)觀察到的像比位置互換前的像大。【解析】【解答】(1)[1]當(dāng)平行光經(jīng)過凸透鏡時(shí),會(huì)發(fā)生偏折,匯集于凸透鏡焦點(diǎn),焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離,稱為焦距,由圖可知,該凸透鏡的焦距為10.0cm。

(2)[2][3]實(shí)驗(yàn)時(shí)要將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)到同一高度,這樣可以使使?fàn)T焰的像能夠成在光屏中央,便于觀察。

(3)[4][5]將蠟燭移至光具座20cm刻度線處,此時(shí)物距大于二倍焦距,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,移動(dòng)光屏,直到燭焰在光屏上成清晰的像,則該像是倒立、縮小的實(shí)像,生活中的照相機(jī)就是利用這種成像規(guī)律工作的。

(4)[6]保持凸透鏡在光具座上的位置不動(dòng),如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換,發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因?yàn)樵诠獾恼凵洮F(xiàn)象中,光路是可逆的,此時(shí)所成的像是倒立、放大的實(shí)像,像比之前的大。

凸透鏡成像規(guī)律是光學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容,它描述了凸透鏡在不同物距條件下所形成的像的性質(zhì)。以下是凸透鏡成像規(guī)律的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):1.當(dāng)物體位于凸透鏡的焦點(diǎn)之外時(shí),透鏡會(huì)在物體的同側(cè)形成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。2.當(dāng)物體恰好位于凸透鏡的焦點(diǎn)上時(shí),透鏡不會(huì)形成實(shí)像,而是形成平行光線。3.當(dāng)物體位于焦點(diǎn)和凸透鏡之間時(shí),透鏡會(huì)在物體的異側(cè)形成一個(gè)放大的、正立的虛像。4.當(dāng)物體位于凸透鏡的焦點(diǎn)之內(nèi)時(shí),透鏡會(huì)在物體的同側(cè)形成一個(gè)放大的、正立的實(shí)像。5.在所有情況下,成像的位置、大小和性質(zhì)都與透鏡的焦距和物體的位置有關(guān)。6.通過改變物體與透鏡之間的距離,可以觀察到像的大小和位置的變化,從而驗(yàn)證上述規(guī)律。為了探究凸透鏡成像規(guī)律,可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)步驟:1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:準(zhǔn)備一個(gè)凸透鏡、光源、光屏、刻度尺、光源支架和光屏支架。2.實(shí)驗(yàn)裝置搭建:將光源、凸透鏡和光屏分別固定在各自的支架上,并確保它們可以沿同一直線移動(dòng)。3.測量焦距:將光源和光屏置于透鏡兩側(cè),移動(dòng)光源和光屏,直到在光屏上得到一個(gè)清晰的像。記錄此時(shí)光源和光屏到透鏡的距離,這兩個(gè)距離的平均值即為透鏡的焦距。4.觀察成像規(guī)律:將物體置于透鏡前不同位置,觀察并記錄成像的位置、大小和正倒情況。物體位置應(yīng)包括在焦點(diǎn)內(nèi)、焦點(diǎn)上、焦點(diǎn)外和無窮遠(yuǎn)處。5.數(shù)據(jù)記錄:記錄每次實(shí)驗(yàn)中物體的位置、像的位置、像的大小和像的性質(zhì)(實(shí)像或虛像、正立或倒立)。6.分析規(guī)律:根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),分析物體位置與像的性質(zhì)、位置和大小之間的關(guān)系,總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律。7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:根據(jù)分析結(jié)果,得出凸透鏡成像規(guī)律的結(jié)論,并與理論知識(shí)進(jìn)行對比驗(yàn)證?!镜淅俊咎骄棵Q】探究“凸透鏡成像的規(guī)律”【問題】老師上課時(shí)拿個(gè)水晶球,讓同學(xué)們透過它看遠(yuǎn)處倒立的建筑物的像,引起同學(xué)對凸透鏡的成像的興趣。為此老師讓大家一起探究“凸透鏡成像的規(guī)律”,給同學(xué)們準(zhǔn)備了凸透鏡、凹透鏡、光具座、蠟燭、光屏各一個(gè),火柴盒?!咀C據(jù)】(1)小明在挑選透鏡時(shí),把兩個(gè)透鏡甲、乙分別正對太陽光,在光屏上出現(xiàn)了如圖所示的光斑,你認(rèn)為他應(yīng)該選擇乙(選填“甲”或“乙”)透鏡來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)為了使?fàn)T焰的像出現(xiàn)在光屏的中英,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏,使?fàn)T焰的中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一(水平)高度。(3)實(shí)驗(yàn)中將凸透鏡固定在光具座上,改變蠟燭的位置以改變物距;再移動(dòng)光屏找像,記錄成像性質(zhì)與像距。小明向?qū)W通過對比像的高度與燭焰的高度總結(jié)了像的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)表格如下。序號(hào)物距/cm像距/cm像的性質(zhì)(正倒、大小、虛實(shí))像的大小14213倒立、縮小、實(shí)像↓逐漸變大↓23214.532218.542020倒立,等大、實(shí)像51921倒立、放大、實(shí)像61724.571530(4)【解釋】由上表數(shù)據(jù)可知凸透鏡的焦距是10cm。(5)當(dāng)燭焰距凸透鏡35cm時(shí),移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)清晰的實(shí)像,生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是照相機(jī)(選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)。(6)【交流】做完以上7組數(shù)據(jù)后,阿喜同學(xué)準(zhǔn)備整理器材結(jié)束實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否收集全?否(選填“是”或“否”)。你的理由是一倍焦距以內(nèi)的成像特點(diǎn)還未記錄。(7)當(dāng)燭焰通過凸透鏡成像時(shí),如圖丙,能直觀地看出像上下顛倒,想要驗(yàn)證“倒立的像”左右也顛倒,你能想到的方法是換“F”字光源?!緦?shí)驗(yàn)分析】(1)凸透鏡對光線具有會(huì)聚作用,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。

(2)為了使像成在光屏中央,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏,使?fàn)T焰的中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一高度。

(4)根據(jù)u=v=2f成倒立、等大的實(shí)像確定凸透鏡的焦距。

(5)當(dāng)物距u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)。

(6)表格記錄了物距大于2倍焦距,物距在1倍焦距和2倍焦距之間的情況,沒有物距小于1倍焦距的情況,研究不全面。

(7)使物體左右不對稱可以驗(yàn)證倒立的像左右是否也顛倒?!窘馕觥俊窘獯稹浚?)、圖甲光斑的中間比較暗,因此甲對光線具有發(fā)散作用,是凹透鏡;圖乙中間出現(xiàn)亮斑,因此乙對光線具有會(huì)聚作用,是凸透鏡,故要選擇乙透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)、為了使像成在光屏中央,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏,使?fàn)T焰的中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一高度。

(4)、由表數(shù)據(jù)和成像特點(diǎn)可知,當(dāng)u=v=20cm時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,根據(jù)u=v=2f成倒立、等大的實(shí)像,即2f=20cm,故該凸透鏡的焦距f=10cm;

(5)、當(dāng)燭焰距凸透鏡35cm,此時(shí)物距u=35cm>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)。

(6)、【交流】做完以上7組數(shù)據(jù)后,阿喜同學(xué)準(zhǔn)備整理器材結(jié)束實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有集全。理由是一倍焦距以內(nèi)的成像特點(diǎn)還未記錄。

(7)當(dāng)燭焰通過凸透鏡成像時(shí),如圖丙,能直觀地看出像上下顛倒,想要驗(yàn)證“倒立的像”左右也顛倒,可以換“F”字光源。

【練習(xí)1】如圖甲為拍攝荷葉上的青蛙時(shí)的情景。拍攝時(shí)人需要保持靜止不動(dòng),通過“變焦鏡頭”使青蛙的像變大或變小。在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像規(guī)律后,小明要探究這一情景中“像的大小與焦距的關(guān)系”,所用的器材有焦距不同的凸透鏡,光具座、“F”形光源、光屏、刻度尺等。(1)如圖乙,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使“F”形光源、透鏡和光屏三者的中心在同一高度,其目的是;(2)為了完成探究,第一次選用焦距為4cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他將凸透鏡固定在光具座50cm刻度處,將“F”形光源固定在光具座的20cm刻度處,此時(shí)移動(dòng)光屏至合適位置,可以看到一個(gè)倒立、的像,用刻度尺測量像的高度,并記錄數(shù)據(jù)。更換不同焦距的透鏡后,他接下來的操作應(yīng)該是(填序號(hào)),直到光屏上呈現(xiàn)清晰的像并測高度;①保持光源和透鏡位置不動(dòng),只移動(dòng)光屏②保持透鏡和光屏位置不動(dòng),適當(dāng)改變光源位置③只保持透鏡位置不動(dòng),適當(dāng)移動(dòng)光源和光屏多次實(shí)驗(yàn)后,他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456焦距/cm468101214像高/cm1.52.53.64.86.38.0(3)根據(jù)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:上述情景中,用相機(jī)拍照時(shí),一定,照相機(jī)的鏡頭焦距越大,像越;(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明回到家里發(fā)現(xiàn)桌面上有一幅如圖丙所示的漫畫,他用一根透明的圓柱形玻璃棒(橫切面中間厚,邊緣?。┓旁诼嬌?,水平向右滾過該漫畫,可能會(huì)看到圖丁中的(填序號(hào))情景?!敬鸢浮渴瓜癯稍诠馄林行模豢s??;①;物距;大;①【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn);凸透鏡成像的應(yīng)用【解析】【解答】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使“F”形光源、透鏡和光屏三者的中心在同一高度,其目的是使像成在光屏的中央。(2)將凸透鏡固定在光具座50cm刻度處,物距u=50cm?20cm=30cm,此時(shí)物距大于二倍焦距,移動(dòng)光屏至合適位置,可以看到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。更換不同焦距的透鏡后,為了保持物距不變,適當(dāng)移動(dòng)光屏,直到光屏上呈現(xiàn)清晰的像并測高度。故①符合題意,②③不符合題意,故選①。(3)根據(jù)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:物距一定時(shí),照相機(jī)的鏡頭焦距越大,像越大。(4)用一根透明的圓柱形玻璃棒(橫切面中間厚,邊緣?。┓旁诼嬌?,此時(shí)圓柱形玻璃棒相當(dāng)于一個(gè)放大鏡,成正立、放大的虛像,故可能會(huì)看到圖丁中的①情景。

故答案為:使像成在光屏中心;縮??;①;物距;大;①。

【練習(xí)2】在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。(1)為了粗測凸透鏡的焦距,小紅上午上課前,將凸透鏡與水平地面平行放置,讓太陽光照射到凸透鏡上,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離,直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn),小紅認(rèn)為此點(diǎn)到光心的距離,就是凸透鏡的焦距,小強(qiáng)卻說,這個(gè)距離不是凸透鏡的焦距,其理由是。(2)小紅改變方案將凸透鏡安裝在光具座上,用平行光作光源,移動(dòng)光屏,在光屏上得到一個(gè)最小最亮的光斑,如圖甲所示,則該凸透鏡的焦距為cm。(3)如圖乙,光屏上呈現(xiàn)清晰的像,此像的性質(zhì)是倒立、的實(shí)像。若將蠟燭和光屏的位置對調(diào),光屏上(有/沒有)燭焰清晰的像,原因是。(4)小明做實(shí)驗(yàn)時(shí)將自己的遠(yuǎn)視眼鏡放在凸透鏡前模擬遠(yuǎn)視眼的矯正,移動(dòng)光屏直至光屏上出現(xiàn)了蠟燭清晰的像,此時(shí)取下眼鏡,小明應(yīng)將蠟燭向(遠(yuǎn)離/靠近)凸透鏡方向移動(dòng),才能再次在光屏上找到蠟燭清晰的像,所成像會(huì)(變大/不變/變?。?。(5)小光將點(diǎn)燃的蠟燭放在某處,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)光屏,在光屏中心只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑,你認(rèn)為可能出現(xiàn)的原因應(yīng)該是。(6)如圖丙所示,保持蠟燭的位置不變,移動(dòng)透鏡至圖丙所示刻度線處,則人眼應(yīng)該在圖中(A/B/C)處且朝著相應(yīng)方向,才能觀察到燭焰的像。(7)小華更換相關(guān)器材后順利完成實(shí)驗(yàn),根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了如圖所示的圖像,線段MN為凸透鏡成像的像距倒數(shù)(1/v)和物距倒數(shù)(1/u)的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)圖像信息可得該小組所用凸透鏡的焦距為cm。實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長,蠟燭變短,燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向(上/下)方移動(dòng)。【答案】(1)太陽光沒有正對凸透鏡(2)10.0(3)放大;有;光路是可逆的(4)遠(yuǎn)離;變?。?)蠟燭放在焦點(diǎn)處(6)B(7)12.5;上【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)【解析】【解答】(1)凸透鏡與水平地面平行,太陽光斜射到凸透鏡上,光線會(huì)聚最小的亮點(diǎn)不在主光軸上,不是焦點(diǎn),測量的距離不是凸透鏡的焦距,是太陽光沒有正對凸透鏡;

(2)根據(jù)圖甲,光線平行于凸透鏡主光軸,會(huì)聚于焦點(diǎn),測量凸透鏡與光屏間的距離為焦距,該凸透鏡的焦距為20.0cm-10.0cm=10.0cm;

(3)根據(jù)圖乙,物距為u=25.0cm-10.0cm=15.0cm,則f<u<2f,像距v=55.0cm-25.0cm=30.0cm>2f,所成的像為倒立、放大的實(shí)像;將蠟燭和光屏的位置對調(diào),根據(jù)折射時(shí)光路可逆,物距為原來的像距,像距為原來的物距,光屏上有清晰的縮小的實(shí)像;

(4)遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡,對光有會(huì)聚的作用,取下眼鏡后,成像延遲會(huì)聚,將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡,光屏上看到蠟燭清晰的像,或增加物距,將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng),在光屏上找到蠟燭清晰的像,所成像會(huì)變??;

(5)當(dāng)蠟燭放在凸透鏡的焦點(diǎn)上,光線經(jīng)過折射,折射光線和主光軸平行,移動(dòng)光屏,光屏中心只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑;

(6)在圖丙中,物距小于1倍焦距,成正立、放大的虛像,且與蠟燭在同側(cè),人眼應(yīng)該在圖中B處,透過凸透鏡,才能觀察到燭焰的像;

(7)發(fā)現(xiàn)如圖所示規(guī)律,像距倒數(shù)和物距倒數(shù)相等時(shí),物距和像距相等,根據(jù)圖像,物距的倒數(shù)為4m時(shí),則,物距u=0.25m=25cm,由于物距等于像距,是2倍焦距,焦距f=12.5cm;實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長,蠟燭變短,經(jīng)過凸透鏡中心的光沿直線傳播,則光屏上的像向上移動(dòng);

故答案為:(1)太陽光沒有正對凸透鏡;(2)10.0;(3)放大;有;光路是可逆的;(4)遠(yuǎn)離;變?。唬?)蠟燭放在焦點(diǎn)處;(6)B;(7)12.5;上。

【練習(xí)3】小麗同學(xué)用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)前需調(diào)節(jié)燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度上,比較規(guī)范的操作是____(填選項(xiàng)前的字母)A.將三者分散排列,然后用目測的方法調(diào)節(jié)B.將三者靠攏,然后用目測的方法調(diào)節(jié)C.將三者分散排列,用刻度尺分別測量高度進(jìn)行調(diào)節(jié)(2)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的倒立、的實(shí)像,生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是。(3)實(shí)驗(yàn)過程中,小麗發(fā)現(xiàn)當(dāng)蠟燭成實(shí)像時(shí),物距減小,像距與像都(選填“變大”“變小”或“不變”)。(4)實(shí)驗(yàn)過程中,隨著蠟燭的燃燒,可觀察到光屏上的像向(選填“上”或“下”)移動(dòng)。(5)通過實(shí)驗(yàn)觀察可知,在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不可能形成的像是。(填符號(hào))(6)當(dāng)固定透鏡位置如圖甲,蠟燭由圖示位置逐漸向右移動(dòng)到標(biāo)尺“25cm”處,通過移動(dòng)光屏,光屏上始終出現(xiàn)清晰的像,在此次移動(dòng)過程中,蠟燭和光屏之間的距離變化是A.始終增大 B.始終變小 C.先變小后變大D.先變大后變小 E.保持不變?!敬鸢浮浚?)B(2)縮??;照相機(jī)(3)變大(4)上(5)B(6)C【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)【解析】【解答】探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí),

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度,將三者靠攏,便于調(diào)節(jié),故B正確;

(2)圖中u=50cm>2f時(shí),光屏上可得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,可以制成照相機(jī);

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)蠟燭成實(shí)像時(shí),物距減小,像距變大,像變大。

(4)實(shí)驗(yàn)過程中,蠟燭燃燒變短,過光心的光線傳播方向不變,像會(huì)向光屏的上方移動(dòng)。

(5)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,物體在凸透鏡的二倍焦距外,成倒立、縮小的實(shí)像,在一倍焦距和二倍焦距間,成倒立、放大的實(shí)像,物體在焦點(diǎn)內(nèi),成正立、放大的虛像;不能成正立、縮小的實(shí)像,故B符合題意。

(6)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物像之間的距離在u=v=2f時(shí),物像距離是4f,距離最??;

當(dāng)物體在凸透鏡的二倍焦距外和二倍焦距內(nèi)時(shí),物像總距離大于4f,由圖示位置向25cm移動(dòng)時(shí),蠟燭和光屏之間的距離先變小再變大。故C正確。

故答案為:(1)B;(2)縮小;照相機(jī);(3)變大;(4)上;(5)B;(6)C。

【練習(xí)4】在探究近視眼和遠(yuǎn)視眼成因與矯正的主題實(shí)踐中,該小組利用橡皮膜和注射器制作了水透鏡來模擬眼睛的晶狀體,打開夾子,通過注射器向橡皮膜中注水或抽水,來改變橡皮膜凸起的程度,如圖甲所示。具體操作如下:①將蠟燭、水透鏡和光屏依次擺放在水平光具座上,點(diǎn)燃蠟燭,使?fàn)T焰、水透鏡和光屏三者的中心在;②將蠟燭放在離水透鏡較遠(yuǎn)的位置,移動(dòng)光屏,直到屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像,如圖乙所示,記下此時(shí)光屏所在的位置;③用注射器向水透鏡里加適量的水,水透鏡對光的偏折能力變,此時(shí)屏上的像變得模糊,這是模擬近視眼看遠(yuǎn)處物體的情況。將光屏慢慢靠近水透鏡,直到光屏上出現(xiàn)清晰的像,這說明近視眼所成的像在視網(wǎng)膜的;④將光屏移回原來標(biāo)記的位置,選擇不同的眼鏡在燭焰和水透鏡之間前后移動(dòng),直到光屏上出現(xiàn)清晰的像,如圖丙所示,這說明矯正近視眼應(yīng)配戴透鏡;⑤從水透鏡里向外抽取適量的水,再次實(shí)驗(yàn),探究遠(yuǎn)視眼的成因和矯正。⑥眼睛是心靈的窗戶,我們要增強(qiáng)保護(hù)視力的意識(shí),做到科學(xué)用眼,積極防控近視。請寫出一條預(yù)防近視的措施?!敬鸢浮客桓叨龋粡?qiáng);前方;凹;讀書姿勢要正確,眼與書的距離要在33cm左右【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)【解析】【解答】①將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)整它們的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度,是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心;

③根據(jù)近視眼的成因,向水凸透鏡內(nèi)注入水,凸透鏡變厚,此時(shí)凸透鏡對光的折射能力變強(qiáng),若將光屏向左移動(dòng)適當(dāng)距離,再次得到清晰的像,像將成在光屏之前,即近視眼將遠(yuǎn)處的物體成像在視網(wǎng)膜之前;

④如圖丙所示,需要配戴具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正;

⑥預(yù)防近視要做到:三要、五不看,有效地預(yù)防近視眼的發(fā)生。

三要:讀書寫字的姿勢要正確,讀書寫字時(shí)眼與書的距離保持在33cm左右;看書寫字40分鐘后要到室外活動(dòng)或向遠(yuǎn)處眺望一會(huì)兒;要認(rèn)真做眼保健操,所按穴位要準(zhǔn)確。

五不看:不要在暗弱光線下和直射的陽光下看書寫字;不要躺在床上、在公共汽車上或走路時(shí)看書;不要看字體過小、字行過密、字跡印刷不清的讀物;做作業(yè)不要用淡色鉛筆;看電視時(shí)間不要太久。

【練習(xí)5】如圖所示,用焦距為10cm的凸透鏡、高度為6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透鏡成像大小的變化規(guī)律,通過測量像的高度反映像的大小。(1)若要測量光源在光屏上所成像的高度,還需要的測量工具是;(2)將光源逐漸靠近凸透鏡,移動(dòng)光屏、三次成倒立實(shí)像的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表。分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距變小,像距變,像變大;物高6cm實(shí)驗(yàn)次數(shù)123物距/cm302015像距/cm152030像高/cm3612(3)繼續(xù)移動(dòng)光源至物距為6cm時(shí),發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)光屏,均不能在光屏上成像,入眼應(yīng)從(選填“光源”或“光屏”)一側(cè)透過凸透鏡觀察光源的像,此時(shí)能否用(1)問中的測量工具直接測出觀察到的像高?(選填“能”或“不能”);(4)若保持光源到光屏的距離為45cm不變,僅移動(dòng)凸透鏡改變物距,則上表中第2次實(shí)驗(yàn)的成像情況不能探究,理由是:?!敬鸢浮浚?)刻度尺(2)大(3)光屏;不能(4)【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)【解析】【解答】(1)根據(jù)題意可知,若要測量光源在光屏上所成像的高度,還需要的測量工具是刻度尺。(2)由表中數(shù)據(jù)知道,當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距變小,像距變大,像變大;(3)①繼續(xù)移動(dòng)光源至物距為6cm,此時(shí)u<f,成正立、放大的虛像,虛像與物同側(cè),因此人眼應(yīng)從光屏一側(cè)透過凸透鏡觀察光源的像。②因虛像不能用光屏承接,故不能用(1)問中的測量工具直接測出觀察到的像高。(4)若保持光源到光屏的距離為45cm不變,僅移動(dòng)凸透鏡改變物距,由表中數(shù)據(jù)可知,第1次實(shí)驗(yàn)的物距等于第3次實(shí)驗(yàn)的像距,第1次實(shí)驗(yàn)的像距等于第3次實(shí)驗(yàn)的物距,根據(jù)在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能成清晰的實(shí)像,而第2次實(shí)驗(yàn),因此僅移動(dòng)凸透鏡不能探究第2次實(shí)驗(yàn)?!揪毩?xí)6】“—雙好眼睛,能更好地探索未來”,小麗了解到人眼的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡:(1)首先用平行光正對凸透鏡A照射,如圖甲所示,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑cm;(2)如圖乙所示,光屏上接收到清晰的(放大/等大/縮?。┑南瘢喝魧⑾灎T移至25cm的刻度處,凸透鏡和光屏的位置不變,在凸透鏡的前面放置一個(gè)合適的透鏡,光屏上也能接收到清晰的像,此時(shí)模擬的是(近視眼/遠(yuǎn)視眼)矯正;(3)實(shí)驗(yàn)中光屏上已成清晰的像,固定蠟燭,將凸透鏡A換成一個(gè)焦距稍大的凸透鏡(選填“左”或“右”)移動(dòng)才能承接到清晰的像。此時(shí)的像與換凸透鏡前相比(選填“變大”“變小”或“不變”)。【答案】(1)10.0(2)縮??;凹;近視眼(3)右;變大【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)【解析】【解答】探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),

(1)如圖甲,光線平行凸透鏡主光軸,會(huì)聚在焦點(diǎn),焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離為凸透鏡的焦距,焦距為,(2)如圖乙,物距u=80cm-50cm=30cm>2f,光屏上成倒立、縮小的實(shí)像。蠟燭移至25cm的刻度處,物距變大,像距變小,像成在光屏的左側(cè);要使像成在光屏上,需要使像向后移動(dòng),在凸透鏡的前面放置對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡,凹透鏡可以矯正近視眼。(3)換焦距稍大的透鏡,會(huì)聚光的能力變?nèi)酰駥⑦h(yuǎn)離凸透鏡,像距變大,像變大,光屏需向右移動(dòng)才能承接到清晰的像。

【練習(xí)6】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中:如圖甲,平行光正對凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑,則凸透鏡的焦距cm:實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使它們在高度上.實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的倒立、的實(shí)像,生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是.實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長,蠟燭變短,燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向方移動(dòng)選填“上”或“下”.如圖丙,在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向透鏡移動(dòng)適當(dāng)距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡是眼鏡選填“近視”或“遠(yuǎn)視”.【答案】;同一;放大;投影儀;上;遠(yuǎn)視【知識(shí)點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)【解析】【解答】解:(1)由圖甲知,焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為20.0cm-10.0cm=10.0cm,所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm;

為了使像成在光屏中心,實(shí)驗(yàn)開始前,應(yīng)將發(fā)光體、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上;

(2)由圖乙知,當(dāng)蠟燭在刻度尺的10cm處,u=25cm-10cm=15cm,2f>u>f,凸透鏡成倒立放大的實(shí)像,利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是投影儀;

(3)凸透鏡成倒立的實(shí)像,蠟燭由于燃燒逐漸變短,相對于凸透鏡向下移動(dòng),所以像逐漸向上移動(dòng);

(4)將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,結(jié)果,光屏上原來清晰的像變模糊了,他只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離時(shí),又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像,說明提前成像了,故放置的是使光線會(huì)聚的凸透鏡,這種眼鏡是用來矯正遠(yuǎn)視眼的。

故答案為:(1)10.0;同一;(2)放大;投影儀;(3)上;(4)遠(yuǎn)視。

【練習(xí)7】小明所在的實(shí)驗(yàn)小組用焦距為10.0cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律。(1)蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示,適當(dāng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的高度,使光屏與燭

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