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2.小明用蠟燭和毛玻璃光屏做“探究凸透鏡成像規律“的實驗.
(1)測量焦距時,將凸透鏡正對太陽光,移動透鏡,讓太陽光在白紙上會聚成一個最小、最亮的光斑,用刻度尺測量光斑到透鏡中心的距離,結果為10.0cm.
(2)如圖所示,剛開始實驗時燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處,大部分不在光屏上,產生這一現象的原因是燭焰的中心、透鏡中心和光屏中心沒在同一直線上.
(3)當蠟燭距透鏡5.0cm時,光屏上有(有/沒有)燭焰經透鏡折射后的光線,此時,像成在蠟燭(光屏/蠟燭)一側.
(4)小明用LED燈做成字母“F”替換蠟燭,將它放在距透鏡15.0cm處,在光屏上成清晰的像.小明在毛玻璃光屏后面觀察物和屏上的像,他直接看到的物為“F”.則他看到屏上像的形狀為倒立放大的實像,如圖;移去光屏,在光屏處,看到像的形狀為倒立放大的實像

分析 (1)平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點,這點是凸透鏡的焦點,焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距;
(2)為了使蠟燭的像成在光屏中心,應將燭焰、透鏡中心和光屏中心調節在同一高度.
(3)凸透鏡成像時,u<f,成正立、放大的虛像,物像在凸透鏡的同側.
(4)毛玻璃光屏上接收到的是實像,根據透鏡成像規律,實像總是倒立分析作答.

解答 解:(1)將凸透鏡正對太陽,這樣做是讓太陽光與凸透鏡的主光軸平行,調節并移動透鏡,讓太陽光在白紙上會聚成一個最小最亮的光斑,該光斑的位置為透鏡的焦點,用刻度尺測出它到透鏡中心的距離即為焦距;
(2)現在燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處,造成這一現象的原因是燭焰的中心、透鏡中心和光屏中心沒在同一直線上;
(3)當蠟燭距透鏡5.0cm時,光屏上有燭焰經透鏡折射后的光線,只不過這個折射光線發散,不會聚成像;
凸透鏡的焦距為f=10cm,當蠟燭距透鏡5.0cm時,u<f,成正立、放大的虛像,物像在凸透鏡的同側,即像成在蠟燭一側.眼睛透過凸透鏡觀察.可以看到正立放大的虛像;
(4)將它放在距透鏡15.0cm處,2f>u>f,在屏上像的形狀為倒立放大的實像,如圖

在毛玻璃光屏后面看到的像與在光屏上看到的像是對稱的,相當于平面鏡成像,
故在毛玻璃光屏后面觀察物和屏上的像的形狀為
故答案為:(1)最小、最亮;透鏡中心;(2)燭焰的中心、透鏡中心和光屏中心沒在同一直線上;(3)有;蠟燭;(4)倒立放大的實像,如圖;倒立放大的實像

點評 利用圖示的物距與焦距的關系,根據凸透鏡成像的規律確定成像的性質是解決此題的思路.

練習冊系列答案
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(4)排除故障后繼續實驗,滑片 P移到某一位置時,電壓表示數如圖乙所示,為測量燈泡的額定功率,應將滑片P向右端移動,直至電壓表的示數為3.8V,此時電流表示數如圖丙所示,則小燈泡的額定功率是1.14W.
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表一:紙飛機飛行距離與發射角度關系記錄表
編號紙張大小紙張材質不同發射角度飛行的平均距離(米)
15°30°45°
18厘米×26厘米打印紙6.515.815.08.9
18厘米×13厘米打印紙6.415.815.18.8
18厘米×26厘米舊報紙5.614.213.27.6
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(3)小組成員又制作了三架形狀相同的紙飛機,用該發射器以相同大小的發射速度進行實驗,實驗要求如表二.若甲、乙、丙這三架紙飛機飛行距離分別為s、s、s,請預測它們的大小關系:s>s>s
紙飛機紙張大小紙張材質發射角度
18厘米×13厘米打印紙15°
18厘米×13厘米舊報紙30°
18厘米×13厘米舊報紙15°

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