Question

【題目】小雨用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗。

（1）如圖甲,將凸透鏡正對著太陽光,在透鏡下方,平行地放上白紙,測出透鏡與白紙間距s與對應的白紙被烤焦的時間t,繪出圖象,如圖乙,則可判斷該透鏡的焦距f為______cm；

（2）調整器材高度時，應_________（選填“點燃”“不點燃”）蠟燭；

（3）如圖丙,將蠟燭移至45cm刻度處時,從凸透鏡右側通過凸透鏡可以看到燭焰的_______(選填“虛”或“實”)像；該實驗現象可以說明_________的成像特點(選填“照相機”“幻燈機”或“放大鏡”)；

（4）小金在實驗過程中不斷移動燭焰位置,觀察到如圖①至⑥的六種燭焰清晰的像,請按蠟燭到凸透鏡距離由遠到近所得到的6個像進行排序,正確順序為②①③_________。

（5）實驗中,燃燒的蠟燭在不斷縮短,導致光屏上的像向________（選填“上”或“下”）移動；

（6）小超想利用LED發光字母來探究凸透鏡成像上下左右位置關系,如圖，下列的4個字母適合做LED光源的有_________幾個；

（7）小亮實驗小組更換相關器材后順利完成實驗，根據記錄的實驗數據得到了如圖的圖象，圖像為凸造鏡成像的像v的倒數和物距u的倒數的對應關系,根據圖象信息可知該小組所用凸透鏡的焦距為____cm。

Answer 1

【答案】12 點燃 虛 放大鏡 ⑤⑥④ 上 1 12.5

【解析】

。

(1)[1]由圖乙可知，當透鏡與白紙間距s=12cm時，白紙被烤焦的時間t=4min，所用的時間最短，說明太陽光經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=12cm。

(2)[2]根據凸透鏡成像規律中實驗的要求，必須讓三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先將蠟燭點燃，才可以確定燭焰的中心，所以點燃蠟燭應在調整高度之前；

(3) [3][4]蠟燭移到45cm刻度線處，此時物距:

u=50cm45cm=5cm，

凸透鏡的焦距是12cm，u<f，成正立、放大虛像，放大鏡就是根據這個原理制成的。

(4)[5]凸透鏡成實像時，物距不斷減小的過程中，像距不斷變大 ，像的大小不斷變大 ，當物體到凸透鏡的距離小于焦距 時，在光屏上得不到像。但從光屏一側透過凸透鏡觀察燭焰能看到一個正立放大的虛像，且物距越小，虛像越小，故的6個像的正確順序為②①③⑤⑥④；

(5)[6]蠟燭不斷燃燒，燭焰不斷降低，過光心的光線不改變方向，像的位置向上移動；

(6)[7] 凸透鏡成像上下顛倒、左右相反，所用字母不能是左右對稱或上下對稱的，因此，適合做LED光源的字母只有“F”一個。

(7)[8]圖中=4m1時，=4m1，此時：

v=u=0.25m，

像距等于物距，說明物體處于二倍焦距處，即：

2f=0.25m，

所以：

f=0.125m=12.5cm。