吴江小组进行"探究凸透镜成像规律"实验,如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材,他们进行了如下操作并得出了相关结论。
(1)如图甲所示,让平行光光源正对着凸透镜照射,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)吴江小组按照实验步骤做了四次实验,如图乙所示是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
实验序号 |
物距u/cm |
像距v/cm |
像的性质 |
1 |
40 |
13 |
△ |
2 |
20 |
20 |
倒立、等大的实像 |
3 |
13 |
40 |
倒立、放大的实像 |
4 |
6 |
无 |
正立、放大的虚像 |
①吴江小组忘了记录第1次像的性质,表格中标有"△"的位置像的性质是 ;
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(选填"远离"或"靠近");
③第4次实验中,光屏上接收不到像;在透镜的右侧观察,看到的像在透镜的 侧(选填"左"或"右")。
新冠疫情期间,不少学生用手机上网课,长时间盯着屏幕,容易导致视力下降,患上近视眼,图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同。
小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 凸透镜。
如图为某望远镜内部部分光路图,物镜是凸透镜,O为光心,F为物镜焦点,焦距为500mm。
(1)在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。
(2)目镜是 透镜(选填“凹”、“凸”)。
(3)用此望远镜观测月球时,月球经物镜成一个 (选填“倒立”、“正立”) (选填“放大”、“等大”“缩小”)的像。
小明在用蜡烛作为光源完成"探究凸透镜成像的规律"实验后,发现蜡烛火焰飘忽不定,像与物对比难判定等问题,小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新,创新点如图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母"A"状LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。
(1)请分析创新后实验装置的优点:
①可以直接读出物距以及 :
②光屏上成像更清晰、 ;
③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
(2)完成"探究凸透镜成像的规律"实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究。请仿照示例写出两种不同方案。
项目 |
更换(或增加)实验器材及操作 |
探究的问题 |
示例 |
用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 |
探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况 |
方案1 |
① |
② |
方案2 |
③ |
④ |
(1)如甲图所示的电路,闭合开关,两灯均不亮。已知电路连接正确,是其中一个小灯泡损坏了。请你在不拆开原电路的基础上,从乙图所示的实验器材中任选一种连入电路,设计检测方法,找出损坏的小灯泡,并完成表格中相关内容。
所选器材 |
检测电路图 |
现象与结论 |
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(2)2019年6月5日12时06分,在我国黄海某海域,科技人员使用"长征十一号"运载火箭进行"一箭七星"海上发射技术试验,运载火箭点火后,箭体腾空而起并加速上升,直冲云霄,把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道。首次海上发射取得圆满成功,填补了我国运载火箭海上发射的空白。
在火箭上升过程中,为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况,"长征十一号"火箭上装有高清摄像机,摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的。
小宇同学观看发射时的电视画面发现:箭体在上升过程中有一些碎片脱落,且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落。
请从上述材料中找出涉及物理知识的内容,模仿范例格式,写出对应的物理知识或规律(任写三条)。
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相关描述 |
物理知识或规律 |
范例 |
火箭加速上升 |
受非平衡力 |
1 |
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2 |
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3 |
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下列与照相机成像原理相同的设备是( )
A. |
放大镜 |
B. |
近视眼镜 |
C. |
监控摄像头 |
D. |
投影仪 |
在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图所示,可确定出焦距f= cm(选填“0”、“10”或“20”)
(2)小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验,将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在 。
(3)移动蜡烛距凸透镜30cm处时,在光屏上呈现清晰倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像,生活中应用该原理制作的光学仪器是 。
(4)当移动蜡烛距凸透镜15cm处时,光屏上会出现的是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些,这时光屏应向 (填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像。
下列对光现象的解释,说法错误的是( )
A. |
树荫是光沿直线传播形成的 |
B. |
雨后的彩虹是由于光的色散形成的 |
C. |
"潭清疑水浅"是由于光的折射形成的 |
D. |
近视眼用凹透镜矫正是因为凹透镜对光有会聚作用 |
"探究凸透镜成像规律":选用蜡烛、凸透镜(焦距f=10cm),光屏、光具座和火柴等器材。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整三者的中心大致在 上。
(2)当物距在10cm<u<20cm时,像距的范围是 cm,此时光屏上呈现 (选填"倒立"或"正立")的实像;物距、像距可用 上的刻度尺测量。
(3)如果发现烛焰的像成在光屏的上方,若要使烛焰成像在光屏中心,应将凸透镜向 (选填"上"或"下")调整。
(4)当物距u′<10cm时,我们 才能观察到蜡烛的虚像。
小芳站在穿衣镜前1m处,镜中的像与她相距 m;银行ATM自动取款机上方安装有摄像头,它工作时成倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像。
大山同学做"探究凸透镜成像"的实验,当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时,在光屏上观察到倒立缩小的像,则该凸透镜的焦距不可能的是( )
A. |
5cm |
B. |
10cm |
C. |
15cm |
D. |
20cm |
老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做( )
A. |
报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些 |
B. |
报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些 |
C. |
报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些 |
D. |
报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些 |