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1、專訓(xùn)1 探究凸透鏡成像規(guī)律
在探究凸透鏡成像規(guī)律中:
(1)實驗操作:
①調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度,使像成在光屏中央。
②調(diào)整蠟燭和光屏的位置,使像變大或變小。
(2)實驗評估:評價實驗操作是否得當(dāng),分析實驗操作的目的。
(3)實驗拓展:探究物像移動速度、放大率等。
實驗操作
1.(中考·聊城)某同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,裝置如圖所示。
(第1題圖)
(1)要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央,應(yīng)將蠟燭向________(填“上”或“下”)調(diào)節(jié)。
(2)實驗過程中,當(dāng)燭焰距凸透鏡20 cm時,移動光屏至某一位置,能在光屏上得到一個等大清晰的像,
2、則該凸透鏡的焦距是________cm。
(3)當(dāng)燭焰距凸透鏡35 cm時,移動光屏,可在光屏上得到一個清晰、倒立、________的實像,日常生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是________(填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)。要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大,應(yīng)保持透鏡的位置不動,調(diào)節(jié)蠟燭的位置,同時將光屏________(填“靠近”或“遠離”)透鏡,直至得到清晰的像。
2.(中考·北京)小安在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,將焦距為10 cm的薄凸透鏡固定在光具座上50 cm刻度線處,將點燃的蠟燭放置在光具座上20 cm刻度線處,移動光屏到65 cm刻度線處,蠟燭在光屏上成清晰的像
3、。如圖所示。
(第2題圖)
請結(jié)合此實驗完成下列問題:
(1)圖示的實驗現(xiàn)象能夠說明________的成像特點。(填選項前的字母)
A.照相機 B.幻燈機 C.放大鏡
(2)保持透鏡在50 cm刻度線處不動,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,應(yīng)進行的操作是( )
A.將蠟燭左移,光屏左移
B.將蠟燭左移,光屏右移
C.將蠟燭右移,光屏左移
D.將蠟燭右移,光屏右移
(3)保持透鏡在50 cm刻度線處不動,若將點燃的蠟燭放在光具座上80 cm刻度線處,將光屏放在光具座上透鏡的左側(cè),通過移動光屏,在光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰( )
A.倒立放大的像 B.倒立縮小的像
4、
C.正立放大的像
3.(中考·遂寧)洋洋同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用”的活動中,選用了焦距未知的凸透鏡。
(1)將凸透鏡安裝在光具座上,用平行光作為光源,移動光屏,在光屏上得到一個最小、最亮的光斑,如圖甲所示,則該凸透鏡的焦距為________cm。
(第3題圖)
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上,并調(diào)整蠟燭火焰、凸透鏡及光屏三者的中心,使其大致在____________上,為實驗探究做好準(zhǔn)備。
(3)如圖乙所示,將點燃的蠟燭移到標(biāo)尺10 cm處,再移動光屏,直到在光屏上得到一個清晰的像為止。生活中________就是利用這一成像原理來工作的。
(4)在圖乙所示情
5、況下,保持光屏和凸透鏡的位置不變,將蠟燭向左移動一段距離后,為了在光屏上再次得到清晰的像,應(yīng)在凸透鏡左側(cè)附近安裝一個焦距適當(dāng)?shù)? )
A.凸透鏡 B.凹透鏡
(5)若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭移動到標(biāo)尺35 cm處,移動光屏?xí)诠馄辽系玫揭粋€倒立、________的實像。
(6)如果用不透明紙板將凸透鏡上半部分遮住,結(jié)果是( )
A.沒有影響 B.不能成像
C.成一半的像 D.仍能成完整的像,但亮度變暗
實驗評估
4.(中考·廣東)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。
(1)如圖甲所示,讓平行光正對著凸透鏡照射,左右移動光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的
6、光斑,測得凸透鏡的焦距f=________cm。
(2)如圖乙所示,保持蠟燭和凸透鏡的位置不變,左右移動光屏,在光屏上能否得到清晰的蠟燭像?為什么?答:__________________________________
_______________________________________________________________。
(第4題圖)
(3)如圖丙所示,蠟燭能在光屏上形成清晰的像,此像是________、________的實像。如果此時撤去光屏,人眼在如圖所示的位置________(填“能”或“不能”)直接看到蠟燭的實像。
(4)在圖丙中,保持凸透鏡的位
7、置不變,將蠟燭向左移動5 cm,為了在光屏上得到一個清晰的像,光屏應(yīng)該向________(填“左”或“右”)移動。
5.(中考·杭州)在利用光具座進行凸透鏡成像實驗中:
(1)如圖所示,一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后,在光屏上形成了一個最小最亮的光斑。由圖可知凸透鏡對光線具有________的作用,該凸透鏡的焦距是________cm。
(第5題圖)
(2)在凸透鏡成像實驗測量物距和像距的過程中,________(填“物距”或“像距”)的測量誤差較大,原因是______________________________________。
實驗拓展
6.(中考·隨州)物理
8、興趣小組利用凸透鏡進行實驗:
(1)同學(xué)們想知道某只透鏡的焦距f為多少,做實驗甲,鏡面垂直于陽光,在透鏡下面放上白紙(紙、鏡平行),測出透鏡與白紙間距與對應(yīng)的白紙被烤焦的時間,繪出圖像乙,則可判斷該透鏡的焦距f為________cm;
(2)將透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上(如圖丙),做成像實驗,記錄每次成實像的物距u、像距v、物像間距L(u+v),繪出圖線丁(以f為長度單位),由圖可知,要想成實像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L≥________(用f表示)。
(3)經(jīng)“百度”發(fā)現(xiàn),物理學(xué)中,有一個凸透鏡成像的“新概念”:放大率n==,結(jié)合丙、丁兩圖,可知當(dāng)物距u=1.5f時,n=______
9、__。
(第6題圖)
專訓(xùn)答案
專訓(xùn)1
1.(1)上 (2)10 (3)縮??;照相機;遠離
點撥:(1)為使像能夠成在光屏的中央,應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度處,由圖知,蠟燭位置偏低,應(yīng)向上調(diào)節(jié);(2)當(dāng)燭焰放在距凸透鏡20 cm處時,在光屏上得到一個等大清晰的像,則20 cm=2f,所以f=10 cm;(3)燭焰距凸透鏡35 cm時,物距大于2f,此時成倒立縮小的實像,日常生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是照相機;要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大,則應(yīng)減小物距,增大像距。
2.(1)A (2)D (3)B
點撥:(1)由圖知u>v,則圖示現(xiàn)象反映的是
10、照相機的原理。(2)凸透鏡成實像時,物近像遠像變大。(3)將點燃的蠟燭放在光具座上80 cm刻度線處時,u=30 cm>2f,物體通過凸透鏡會成倒立縮小的實像。
3.(1)10 (2)同一高度 (3)照相機 (4)B (5)放大 (6)D
4.(1)15 (2)不能,因為當(dāng)u<f時,成正立、放大的虛像,不能用光屏接收
(3)倒立;放大;能 (4)左
點撥:(1)由圖甲可知,焦距為f=35 cm-20 cm=15 cm。(2)圖乙中,物距u=20 cm-10 cm=10 cm<15 cm,成正立、放大的虛像,不能用光屏接收。(3)圖丙中,物距u′=30 cm-10 cm=20 cm,2f
11、>u′>f,成倒立、放大的實像,當(dāng)撤去光屏,人眼在如圖所示位置能看到蠟燭的實像。(4)當(dāng)凸透鏡位置不變,將蠟燭向左移動5 cm,此時物距變大,像距變小,要想在光屏上再一次成清晰的像,需要將光屏向左移動。
5.(1)會聚;10 (2)像距;在通過向前和向后移動光屏觀察像的位置時可能有誤差 點撥:凸透鏡成像的實驗中,在觀察像的過程中要不斷向前向后移動光屏以得到最清晰的像,因此觀察存在較大的主觀因素,測量的誤差也較大。
6.(1)12 (2)4f (3)2 點撥:(1)由圖乙知,當(dāng)透鏡與白紙間距s=12 cm時,白紙被烤焦的時間t=4 min,用時最短,說明太陽光經(jīng)過凸透鏡會聚后該點的溫度最高,這個點就是凸透鏡的焦點,則測出透鏡與白紙間距即為焦距,f=12 cm。(2)凸透鏡成實像時u>f,由圖丁知,隨著物距u的增大,物像間距L先減小后增大,當(dāng)物距u=2f時,物像間距L最小為4f,可見,要成實像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L≥4f。(3)由圖丁可知,當(dāng)物距u=1.5f時,物像間距L=4.5f,根據(jù)L=u+v可得v=L-u=4.5f-1.5f=3f,則放大率n====2。