在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时,冰蓉同学选择了如下器材:
蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等。
(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。)
(1)她安装并调整好实验装置,如图所示,将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时,在光屏上得到了烛焰清晰的像;当向水凸透镜内注入水,使透镜更凸后,发现光屏上已无烛焰清晰的像,若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块 透镜;若撤去放置的透镜,应将光屏 选填:“靠近”或“远离”)水凸透镜,才能得到清晰的像。
(2)根据上述实验,可知近视眼的形成原因是: 。
在“探究凸透镜成像规律”的实验中,把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上.点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上.
(1)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像.若将蜡烛远离凸透镜,还想在光屏上得到清晰的实像,应将光屏适当 凸透镜(选填“远离”或“靠近”).
(2)在(1)的基础上,若元件位置都保持不变,换用一个口径相同但焦距较短的凸透镜,为了还能在光屏上得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个光学元件是 .
(3)在(1)的基础上,若将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央,则在另一侧的光屏上还能得到完整的像吗? (选填“能”或“不能”).
在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm(长度要求估读)。
(2)如图乙所示,要使像成在光屏的中央,应将光屏向 (填“上”或“下”)调整。
(3)当烛焰距离凸透镜12cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 的实像。
(4)当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。如果实验中已经在光屏上得到了一个清晰的像,实验小组的小花在烛焰和凸透镜之间又加放了一个远视眼镜。如图丙所示,则应该向 (填“远离”或“靠近“)凸透镜的方向移动光屏,才能再次得到清晰的像。
在学完凸透镜成像规律后,小明选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点作了进一步探究.
⑴ 为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该透镜,须调节光屏位置直到在屏上得一个 的光斑.图(1)是调节完成的状态,该透镜焦距f = cm;
⑵ 小明按图(2)装好实验装置.在只移动透镜的情况下,他发现都不能在光屏上成清晰的像.由此,他猜想造成上述现象的原因是 ;
⑶ 如图(3)所示,蜡烛在光具座上A处时,可在B处的光屏上成一清晰的像,所成像为_______的实像。若把蜡烛从A处向左移动的距离s到C,为在光屏上再次成清晰的像,则他应将光屏向 移动,移动距离s′ _______s.
如图所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出).点燃的蜡烛放在光具座上a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的像,将蜡烛从a点滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变小.则
(1)蜡烛在a或b点时,物距u与焦距f的关系是: ;
(2)凸透镜位于a点 侧(填“左”或“右”);
(3)有同学在实验中发现,光线经凸透镜会聚成像后,如果去掉光屏,当眼睛处在光线会聚成像后继续传播的方向上,也能看到这个像.请问在实验中采用光屏的作用是 (写出一条理由即可).
在探究凸透镜成像规律的实验中,经调整,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图甲所示。
(1)保持透镜在光具座上的位置不变,为了在光屏上得到等大的烛焰像,除移动蜡烛外,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动;当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为 ,该透镜的焦距为 ;
(2)一同学用图乙所示的 光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是 (写出一条即可)。
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)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因: .
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜26cm处时(如图乙),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); (填光学仪器)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远离透镜,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,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm.
(1)实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上依然得到烛焰清晰的像,但光屏上像的位置却偏高,为了使像仍成在光屏的中央,则应向 (填“上”或“下”)调节凸透镜.
(2)调整后,图中光屏上烛焰的像是倒立 的实像,此规律的应用是 (举一例).
(3)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则屏上 成完整的蜡烛的像(填“能”或“不能”).
(4)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到30cm处,光屏应向 调(填“左”、“右”)到 cm处,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变 (填“大”、“小”或“不变”).
(5)透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,此时小强应站在 一侧(填“蜡烛”或“光屏”),观察蜡烛的像.
晓雯探究凸透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论.
(1)如图所示,让太阳光正对着凸透镜照射,把光屏置于另一侧.改变光屏与凸透镜间的距离.直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距是 cm.
(2)将蜡烛,透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 .
(3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中.
实验符号 |
物距u/cm |
像距v/cm |
像的性质 |
1 |
30 |
15 |
|
2 |
20 |
20 |
倒立、等大的实像 |
3 |
15 |
倒立、放大的实像 |
|
4 |
6 |
空 |
正立、放大的虚像 |
①在表中空格内填写相应内容.
②当烛焰从远处靠近透镜时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应 透镜.
在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华将凸透镜正对着太阳,发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的。你认为他们判断的依据是 。
(2)为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是 的。
(3)请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方案。
简要做法: ;
如何判断: 。
小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验,记录的部分数据见下表。
分析表中数据,回答下列问题:
(1)实验中所用透镜的焦距为 cm;
(2)当u =7.5cm时,像的性质为 ;
(3)小华多次实验后发现,当光屏上呈现蜡烛清晰的像时,将蜡烛和光屏位置对调,仍能在光屏上接收到清晰的像。出现这种现象的原因是:光发生折射时,光路具有 。
现有如下器材:光具座、焦距为 的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到 。为了验证凸透镜的焦距是否等于 ,小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处,把光屏移到光具座的 刻度线处,观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(2)实验进行一段时间后,发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏 (选填“向上”或“向下” 移动,使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)分别把蜡烛放在如图所示的 、 、 、 四个点对应的刻度线处,在 点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像,在 点所成像的性质与眼睛的相同。
(4)实验结束后,小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜移动到某一位置时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片可用来矫正 眼(选填“近视”或“远视” 。
为了探究凸透镜成像的规律,小明用“F”字样的LED光源(如图甲)、凸透镜(焦距为10cm)和光屏进行了如下实验:
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在 。
(2)当透镜和光屏固定在图乙所示的位置时,LED光源应移到 (填“A点左侧”“AB之间”或“B点右侧”),才能在光屏上看到 (填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
(3)小明将光源向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,并适当调节光屏的位置,在光屏上承接到了更大的清晰的像。
(4)接着他将一个近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向 (填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动适当距离。
小张同学在学习了“凸透镜成像规律”以后,又继续“研究像高与哪些因素有关”.于是他在实验室选用焦距为5厘米、10厘米、15厘米的凸透镜,高度为4厘米、6厘米、8厘米的发光物体及相应的实验器材进行正确实验,将收集到有关数据记录在表一、表二中.
①分析比较表一或表二中的物距u与像高的变化关系,可得出的初步结论是:物体在同一凸透镜中成实像时, .
②分析比较实验序号 中的物距、物高和像高的数据及相关条件,可得出的初步结论是:物体在同一凸透镜中成实像时,物距相同,物体越高,像就越高.
小张在表二中尚有部分数据没有填写,若有可能请你帮他填写完整;若不能,请写出不能填写的理由.
为了结论更具有普遍性,小张认为还需进一步进行实验,请在表三中填入拟进行实验的数据,以完成他的研究目的.
在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)将凸透镜、蜡烛和光屏放在图所示的光具座上进行实验.若图中C位置上放置光屏,则B位置上应放置 .点燃蜡烛后,调节三者大致在同一高度,目的是_______________,此时在光屏上成像情况与___________相似(选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)
(2)实验中蜡烛越烧越短,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应将光屏向 移动.
(3)同学们用两个焦距不同的凸透镜进行了若干次操作,记录的实验数据如下表:
分析表中数据,你能得出的结论是: ;
(4)根据你探究出的凸透镜成像的规律,你认为上述探究实验中存在的问题是: .(写出一条即可)