在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:(1)小明发现所用的凸透镜没有标明焦距,于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上,在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点,如下图所示。试作出这一过程的光路图。
(2)请用刻度尺量出凸透镜的焦距:f=__________cm。
(3)小明将该凸透镜放在光具座上进行实验,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,其中明显还需要调整的是____________________。调整后,在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像,请你详尽地描述这个像的特点:__________。
(4)此时,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,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,才能使蜡烛的像变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是__________。
小刚在探究“凸透镜成像规律”的实验时进行了以下操作:
(1)小刚将蜡烛移至光具座上某一位置,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,此时蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,则该像是 倒立的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”);然后,他又突发奇想,保持透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,发现光屏上 烛焰清晰的像(选填“有”或“没有”)。
(2)小刚将蜡烛移近凸透镜,要想在光屏上再次成清晰的像,光屏要往 透镜方向移动(选填“靠近”或“远离”下同);当光屏上成清晰的像时,若在蜡烛和凸透镜之间放一个凹透镜,想再次在光屏上成烛焰清晰的像,光屏要向_________透镜方向移动。
小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜的焦距为10cm
(1)小伟在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上,这样做的目的是: 。
(2)实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”)。
(3)接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏向 透镜方向移动(选填“靠近”或“远离”)此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变 。
(4)如图乙所示,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,移动光屏,再次得到烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”投影仪”或“照相机”)。小伟发现,随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会向 移动。
探究凸透镜成像的规律。
(1)实验所用凸透镜的焦距为 。某次实验情形如图甲所示,此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像,则物距 ,烛焰的像应为图乙中的 ,生活中的 就是利用这一原理工作的。
(2)在图甲所示实验情形下,紧靠凸透镜加放另一透镜,发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变,只将光屏向右移动又重新得到清晰的像,则所加的透镜为 。
探究“凸透镜成像”和“平面镜成像的特点”的实验。
(1)在探究“凸透镜成像”的实验中,有三只凸透镜:①焦距为10cm、②焦距为15cm、③焦距为20cm。将其中一只凸透镜固定在40cm刻度线处,适当调整点燃蜡烛和光屏的位置,直到光屏上得到清晰的烛焰像(像未画出),如图所示,则选用的凸透镜是 (选填“①”、“②”或“③”),此时烛焰像是 (选填“放大”或“缩小”)的, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。
(2)将点燃的蜡烛移到35cm刻度线处,移动光屏,屏上找不到烛焰像,为了探究此时烛焰像的特点,眼睛应在凸透镜 (选填“左”或“右”)侧观察,会看到一个 (选填“正立”或“倒立”)的烛焰像。
(3)为了探究“平面镜成像的特点”,保持点燃蜡烛在35cm刻度线处位置不变,将图中的凸透镜换成厚度为 (选填“2mm”或“5mm”)的玻璃板;再将光屏换成等大的蜡烛,并移动到 cm刻度线处,可以比较像与物的关系。
(4)将点燃的蜡烛远离玻璃板时,玻璃板所成蜡烛像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
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: .
在“探究——凸透镜成像规律”的实验中:
⑴如图所示,调节烛焰、__________中心和光屏中心,使之在一条与光具座平行的直线上;
⑵实验时,蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像将向______(选填“上”或“下”)移动;
⑶点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、四个不同的位置,如图所示, 其中蜡烛放在__________处所得到的实像最小;放在__________处得到正立的虚像;在__________处的成像规律是放大镜的原理;
⑷照相机的镜头相当于一个凸透镜。如图是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛,如果要让像更大一些,镜头焦距应该调得________(选填“较大”或“较小”)。
在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)要测凸透镜焦距,应让一束平行光正对射向该透镜,调节光屏位置直到在屏上得一个 的光斑.图甲是调节完成的状态,由光具座上的刻度尺可以准确测出该透镜焦距f = cm;
(2)不断改变蜡烛与凸透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的数据如下表:
由数据可知当凸透镜成实像时,物距增大,像距 。当蜡烛和透镜如图乙所示时,光屏应移至
区域才能找到清晰的像。
小明组在做“探究凸透成像规律”的实验时,实验装置如图所示,凸透镜焦距。f=5cm。
(1)其中明显需要调整的器材是 。
(2)调整后将蜡烛向右移动5cm,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (填“左”或“右”)移动。移动后小明观察到光屏上呈现出烛焰倒立 的实像(填“放大”、“缩小”或“等大”)。
(3)如果小明取下光屏,从光屏原来的位置正对凸透镜 (填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
小芳同学在“探究凸透镜成像”的规律的实验中,她按如图装配仪器(图中F点是焦点,H点是两倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。
(1)造成这一现象的原因是___________________________________________;
(2)为了使像能够成在光屏的中央,她应把蜡烛向__________调(选“上”或“下”);调节好烛焰的高度后,她把蜡烛移到B点,此时光屏上的像很模糊。为了得到清晰的像,应把光屏向_____________移动(选填“左”或“右”),此成像原理可应用于_____________。
(3)晓军同学发现所在实验小组的凸透镜上部缺掉了一块,其它条件不变,用它来探究成实像,则光屏上___________(选填“有”或“无”)完整的像。
(4)小明实验时依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,调整好烛焰、凸透镜、光屏中心的位置后,他无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像,其原因可能是(写出一种可能的原因)_________________________。
(5)小芳做完实验后,接着想用手表代替蜡烛,看在光屏上能成什么样的像。于是她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如图甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为止,此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的______________。
小明利用如图所示的装置对眼睛的成像原理进行探究,凸透镜的焦距f=10cm。
(1)实验前,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到 __________________上。
(2)图中的凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于眼睛的 。此时应将光屏向 移动,光屏上才可接收到一个清晰的倒立、缩小的实像。
(3)若进一步探究远视眼的成因,小明应更换一个焦距 (选填“更大”或“更小”)的凸透镜进行对比实验分析。
(4)实验完毕,小明想继续探究平面镜成像的规律,他应将光具座上的凸透镜换成 ,光屏换成 。
如图是小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置,所有器材已经正确组装,所用凸透镜的焦距为10cm
(1)把蜡烛A移到20cm刻度线处,应将光屏向 (填“左”或“右”)移动适当距离才能接受清晰的像,此时成的像是一个倒立 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)光屏上接收到清晰的像后,小亮将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,屏上的像变得模糊了,为了使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 (填“左”或“右”)移动,此现象说明近视眼不戴眼镜时,像成在视网膜 (填“前”或“后”)方。
(3)撤掉近视眼镜,保持蜡烛A的位置不动,将凸透镜换成一块薄玻璃板,再次左右移动光屏,光屏上 (填“能”或“不能”)接收到蜡烛的像,此时将光屏换成一个等大、末点燃的蜡烛B,并将蜡烛B移动到光具座80cm刻度线处,从左侧透过玻璃观察、蜡烛B好像也被点燃了,此现象可以说明平面镜成像时,像与物到镜面的距离 。
探究凸透镜成像规律:
(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏的中央,应将光屏向_____(上/下)调整。
(2)已知凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜25cm处,调节光屏可得到倒立、_____(放大/缩小/等大)的 (实像/虚像)。
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏_____(远离/靠近)透镜,光屏上的像_____(变大/变小/不变).
在“探究——凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图所示,调节烛焰、__________中心和光屏中心,使之在一条与光具座平行的直线上;
(2)实验时,蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像将向______(选填“上”或“下”)移动;
(3)点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、四个不同的位置,如图所示, 其中蜡烛放在__________处所得到的实像最小;放在__________处得到正立的虚像;在__________处的成像规律是放大镜的原理;
(4)照相机的镜头相当于一个凸透镜。如图是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛,如果要让像更大一些,镜头焦距应该调得________(选填“较大”或“较小”)。
小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系,为了进一步探究,他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在 。
(2)下表是小华同学实验时记录的几组数据:
实验次数 |
物距u / cm |
像距v / cm |
物高l / cm |
像高h / cm |
1 |
35 |
14 |
5 |
2 |
2 |
30 |
15 |
5 |
2.5 |
3 |
20 |
20 |
5 |
5 |
4 |
15 |
30 |
5 |
10 |
5 |
12 |
60 |
5 |
25 |
根据表中数据,完成下列问题:
①该凸透镜的焦距为 cm。
②从表中的数据可以看出,当像距小于物距时,像高与物高的比值 1(选填“大于”或“小于”);当像距大于物距时,像高与物高的比值 1(选填“大于”或“小于”)。
③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结沦是 。