9.小明要探究“凸透鏡成像規(guī)律”.選擇的器材有凸透鏡、蠟燭、光屏、光具座、火柴.

(1)小明先將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光,調(diào)整凸透鏡和白紙間的距離,直到太陽(yáng)光在白紙上會(huì)聚成一個(gè)最小、最亮的點(diǎn),如圖1所示,這一操作的目的是測(cè)量凸透鏡的焦距;
(2)將凸透鏡、蠟燭和光屏放在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)點(diǎn)燃蠟燭,沿光具座移動(dòng)光屏,發(fā)現(xiàn)光屏上的像不完整(如圖2所示),若調(diào)整凸透鏡,接下來(lái)的操作是將凸透鏡向下調(diào)整.
(3)問(wèn)題解決后,小明經(jīng)過(guò)規(guī)范操作,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)記錄如表:
序號(hào)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)
130.0010.91a
216.0016.00倒立,等大,實(shí)像
312.0024.00b
46.00/正立、放大、虛像
表格中有幾項(xiàng)內(nèi)容漏寫(xiě)了,請(qǐng)你幫助填補(bǔ):a倒立,縮小,實(shí)像;b倒立,放大,實(shí)像;在第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),為了觀察到此時(shí)的像,眼睛和蠟燭應(yīng)該在凸透鏡的異(“同”或“異”)側(cè).
(4)完成實(shí)驗(yàn)后,小明又拿一個(gè)近視眼鏡放在蠟燭和透鏡之間并調(diào)節(jié)光屏,使光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像(如圖3所示),那么在拿走近視眼鏡后,應(yīng)該向靠近透鏡方向移動(dòng)光屏(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”),可再次得到清晰的像;
(5)小明將光源“F”放在距凸透鏡在15cm處,其大小如圖4所示,凸透鏡固定在光具座上.如果用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住,則光屏上所成的像為C.

分析 (1)平行于凸透鏡主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn),此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn).由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距,粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí),可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可;
(2)物體經(jīng)過(guò)凸透鏡成的是倒立的實(shí)像,若物體向下移動(dòng),則像向上移動(dòng);
(3)當(dāng)物體在二倍焦距以外時(shí),通過(guò)凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,實(shí)像在一倍焦距和二倍焦距之間;當(dāng)物體在二倍焦距點(diǎn)時(shí),通過(guò)凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像,像距等于物距;當(dāng)物體在一倍焦距與二倍焦距之間時(shí),通過(guò)凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,實(shí)像在二倍焦距以外.
虛像與物體在凸透鏡的同側(cè),應(yīng)在另一側(cè)透過(guò)凸透鏡觀察像;
(4)近視眼鏡是凹透鏡,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,發(fā)散作用是使原來(lái)會(huì)聚成像的光線錯(cuò)后會(huì)聚.
(5)凸透鏡成像時(shí),像與物上下左右是互換的.

解答 解:
(1)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,需要知道凸透鏡的焦距.
太陽(yáng)光在白紙上會(huì)聚成的最小、最亮的點(diǎn),是凸透鏡的焦點(diǎn).測(cè)出焦點(diǎn)到凸透鏡的距離,便為凸透鏡的焦距.所以這樣做是為了測(cè)量焦距;
(2)由圖知,燭焰的像比較靠上,由于凸透鏡成倒立的實(shí)像,此時(shí)應(yīng)將燭焰相對(duì)于凸透鏡向上移動(dòng),若移動(dòng)凸透鏡,應(yīng)使其向下移動(dòng);
(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知:當(dāng)u=v=16cm時(shí),物體通過(guò)凸透鏡成倒立等大的實(shí)像,此時(shí)物體位于二倍焦距處,所以凸透鏡的焦距為f=$\frac{1}{2}$u=$\frac{1}{2}$×16cm=8cm;
已知f=8cm,當(dāng)u=30cm>2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像;
已知f=8cm,當(dāng)2f>u=12cm>8cm時(shí),成倒立放大的實(shí)像;
成虛像時(shí),像和物體在凸透鏡的同側(cè),所以此時(shí)眼睛和蠟燭應(yīng)該在凸透鏡的異側(cè);
(4)近視眼鏡是凹透鏡,戴上近視眼鏡像成在視網(wǎng)膜上,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,取下凹透鏡,光線會(huì)聚點(diǎn)向前移動(dòng).使光屏上重新得到清晰像,光屏靠近凸透鏡.
(5)光源“F”放在15cm處,物距處于一倍和二倍焦距之間,成倒立放大的實(shí)像,用手捂住凸透鏡的一部分,只能影響像的亮暗,不影響像的性質(zhì),在凸透鏡成像時(shí),像與物上下左右是互換的,所以若從光屏的左邊來(lái)看的情況下,應(yīng)是D圖,若從最右邊看光屏背面上所成的像是C.
故答案為:(1)測(cè)量凸透鏡的焦距;(2)將凸透鏡向下調(diào)整;(3)倒立,縮小,實(shí)像;倒立,放大,實(shí)像;異;(4)靠近;(5)C.

點(diǎn)評(píng) 本題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn),考查了成像規(guī)律及實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問(wèn)題及解決方法,在掌握基本知識(shí)的同時(shí),應(yīng)學(xué)習(xí)靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.某同學(xué)用圖甲電路研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系,電源電壓恒為6V.改變電阻R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,保持R兩端的電壓不變,記下四次實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的電流和電阻值,并用黑點(diǎn)描在乙圖中.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,移動(dòng)變阻器的滑片時(shí),眼睛應(yīng)注視的目標(biāo)以及所選滑動(dòng)變阻器的規(guī)格合理的是(  )
A.電壓表示數(shù)      20Ω 1AB.電壓表示數(shù)     50Ω 2A
C.電流表示數(shù)      20Ω 1AD.電流表示數(shù)     50Ω 2A

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(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲電路圖用筆畫(huà)線將圖乙實(shí)物圖連接完整;

(2)按圖乙連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)前,變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至最D(C/D)端;
(3)連好電路閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),則故障可能為R短路(R短路/R斷路);
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(5)小明為完成實(shí)驗(yàn),選用了四個(gè)定值電阻,他應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是“201A”.

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