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用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图中一束平行光射向凸透镜,光屏上得...

用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律实验。图中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。

1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、_______的实像。

2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到_______cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。

3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向________选填,下同)移动才能再次看到清晰的像.

4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上烛焰尖部变模糊,则将光屏向_______移动,烛焰尖部又会变清晰。

 

放大 75 右 左 【解析】 (1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10.0cm,烛焰放在距凸透镜15cm处时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像; (2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,物距是20 cm,物距等于2倍焦距,当相距也是2倍焦距能看到清晰的像,将光屏移动到75cm刻度线处即可; (3)近视眼镜的镜片是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,要再次看到清晰的像,将光屏向右移动即可; (4)用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,A点空气流速变快,气压变小,A点在烛焰左侧,因此烛焰会向左偏,物距变大,像距减小,烛焰的像变模糊,要再次看到清晰的像,光屏向左移动。  
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考点分析:
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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的创新。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

_________________________

__________________________

方案2

_________________________

__________________________

 

 

 

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如图所示,凸透镜主光轴与水面重合,即:上半部分在空气中,下半部分在水中, 请作出通过凸透镜的入射光线,以及折射入水后的光线(方向大致符合物理规律即可)。

_______

 

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如图所示,凸透镜斜放,其主光轴与水平成45°角,F是焦点。一条入射光线,经过凸透镜折射后,入射到水平放置的平面镜上被反射,已知折射光线BO与水平成45°角,请完成光路图,画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。

________

 

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如图所示,有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线经过凸透镜上方的焦点.请画出:

________

1)入射光线.

2)反射光线.

3)经凸透镜折射后的折射光线.

 

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小明探究凸透镜的成像原理,与老师一起研制了如图所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。

(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上,目的是使像成在光屏中心。

(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成了一个清晰的像(像未画出),该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____

(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的烛移动到光具座上40cm处,光屏不动,此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” ),使其焦距变_____(填“长”或“短” ),才能在光屏上重新得到一个清晰的像。

(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,如图乙所示,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生,变成了近视眼,应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。

 

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