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物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少,做实验甲,镜面垂直于阳光,在透镜下面放...

物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少,做实验甲,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图纸乙,则可判断该透镜的焦距f______

将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,(如图丙)做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),绘出图线丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L______(用表示)

经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=1.5f时,n= ______

 

12cm 4f 2 【解析】 [1]由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm. [2]根据凸透镜的成实像时满足u>f,由图丁可知,随着物距u的增大,物像间距L先减小后增大,当物距u=2f时,物像间距L最小为4f, 因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L⩾4f. [3]由图丁可知,当物距u=1.5f时,物像间距L=4.5f, 根据L=u+v可得: v=L−u=4.5f−1.5f=3f, 则放大率: n= = ==2  
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考点分析:
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某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,得到凸透镜成实像的初步规律后,为了进一步研究凸透镜成实像时,像的大小与物距u、像距v之间的关系,他们计算了像与物体的距离l,并将相关数据记录在如表中。

实验序号

物距u(厘米)

像距v(厘米)

像高h(厘米)

像与物体的大小比较

像与物体的距离l(厘米)

1

48.0

9.6

0.6

缩小

57.6

2

28.0

11.2

1.2

39.2

3

18.0

14.4

2.4

32.4

4

13.0

20.8

4.8

放大

33.8

5

12.0

24.0

6.0

36.0

6

10.0

40.0

12.0

50.0

 

(1)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成像时,物距u变小,_____

(2)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:

(a)同一凸透镜成缩小的实像时,_____

(b)同一凸透镜成放大的实像时,_____

(3)请根据表中信息判断:当像与物体的距离l为35厘米时,像高h的范围_____

 

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康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:

(1)如图丙,他先将f10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。

(2)基于实验目的,接下来他换用f5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像_____

(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f_____f,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。

 

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如图所示,ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线,S′是光源S在平面镜中的像。请画出:

(1)光源S的位置;(2)光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。

___________

 

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如图所示,AB为遮光板,S是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F

请画出:

1)光源S的位置;

2)光线EF的入射光线;

3)光线EF经凸透镜后的出射光线。

_______

 

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如图所示,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块___________镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应_________(选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶。

 

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