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__________________________________________________________
在做“探究凸透镜成像规律”的实验时
(1)小刚实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图所示,其中明显需要调整的是 ,目的是使像成在光屏的中央;若测得凸透镜的焦距为10㎝,调整后,蜡烛在图上位置固定不动,移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像,该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 像(选填“实”或“虚”)。
(2)此时,小刚把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变得清晰。
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。
在做“探究凸透镜成像规律”的实验时
(1)小刚发现所用的凸透镜没有标明焦距,所以小刚将凸透镜正对一束平行光,平行光经过凸透镜折射后的传播方向如图所示,由图可知,此透镜的焦距为 cm;
(2)小刚实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图所示,其中明显需要调整的是 。调整后,只移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像,该像是 (填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)此时,小刚把一副老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变得清晰。
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:_____________________________
小明从地摊上买回一个“魔镜”并进行观察、研究。“魔镜”前有一只小猫,当小明在镜前通过镜子观察小猫时,小猫变小了,这是由于光的 现象形成的 (“实”或“虚”)像;当小明在镜子后面通过镜子观察小猫时,小猫变大了,则看到的小猫是(“正立的”、“倒立的”、“可能正立也可能倒立”) ,此“魔镜”实际上是 镜。
小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图:
(1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向 调整(选填“上”或“下”);
(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm;
(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向 移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。
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 |
|
小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”,实验装置图分别如图甲和图乙所示:
(1)如图甲所示,小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中:
①为探究像与物的大小关系,对选取的两只蜡烛的要求是 ;
②实验中,小乐只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,这样得出的结论的做法不合理之处是 .
(2)如图乙所示,小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像.则该凸透镜的焦距为 cm;
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的像,该成像规律在实际生活中的应用是 (选填:“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
③当蜡烛到凸透镜的距离为12cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的像,此时观察像的大小,与②中所成像的大小相比 (选填:“变大”、“变小”或“不变”);
④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小霞应从图乙中凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧进行观察.
(3)对于平面镜成像和凸透镜成像,从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知,平面镜能成 像,凸透镜能成 像.
在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm.
(2)把烛焰放在距凸透镜25cm处时(如同乙),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); (填投影仪放大镜、照相机)就是利用这一成像规律工作的.如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜,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.
如图所示,刘星同学在探究凸透镜成像规律时,将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处,移动光屏到光具座上某一位置,可以使烛焰在光屏上成清晰 的像(选填:放大、等大、缩小)。接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜移动到光具座上40cm刻线处,再移动光屏,_______使烛焰在光屏上成清晰的像(选填:能、不能)。
在探究凸透镜成像规律时,小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图甲所示.
(1) 实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心位于凸透镜的主光轴上,
其目的是 。
(2) 将凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm刻度线处,光屏上出现倒
立、 (选填“放大”或“缩小”)实像;如果小明将光源移至8cm刻度线处,他通
过凸透镜可看到光源的 (选填“倒立”或“正立”)、放大的虚像.
(3) 凸透镜固定在光具座零刻度线上,将大小如图乙所示的光源放在光具座15cm刻度线
处,如果此时用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,则光屏上所成的像是 (选A、B、
C、D)。
(4) (2分)同学们看了小明使用的实验装置后,进行了如下评价,其中错误的是
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置一定不能测量凸透镜的焦距
利用光具座探究凸透镜成像的规律.
(1)如图所示,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,该凸透镜的焦距是_______cm.(要求记录测量结果有估读数字)
(2)实验过程中,当把烛焰放在距凸透镜16cm处时,在凸透镜另一侧移动光屏,光屏上得到了一个倒立、_______的实像,这种成像情况通常应用在_______上(选题“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).由于蜡烛燃烧变短,使烛焰的像成在了光屏中心的上方,要使像仍然成在光屏的中心,如果只调整光屏,应将光屏向_______调.
(3)为了做进一步的探究,让凸透镜和烛焰的位置保持不变,将光屏远离凸透镜2cm,结果光屏上原来清晰的烛焰像变模糊了,接着将一个近视眼镜放在透镜与烛焰之间并做适当调整,结果光屏上烛焰的像再次变清晰,此过程探究的是近视眼的矫正方法.近视眼镜的镜片是_______ 透镜,它对光线有_______作用.
小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
⑴测量焦距:如图所示让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。此现象说明了凸透镜对光具有_________作用,并可得出此透镜的焦距为_________cm。
⑵如图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到_______________,这样做是为了______________________.
⑶当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的__________。(选填“实”或“虚”)像,依据此原理,人们制成的光学仪器是 .
⑷将蜡烛向凸透镜靠近,移动到某一位置时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,原因是 。
⑸小明在图所示位置得到一个清晰的像。老师要求他在凸透镜不动的情况下.让在光屏上的实像变大些,小明应当把蜡烛向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动.同时把光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动。
⑹小明把爷爷的老花眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清。她应当向__________(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动光屏,可再次得到清晰的像。
⑺实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向____移动。