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在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将发光体S(箭头形状的发光二极管,长为2cm)...

在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将发光体S(箭头形状的发光二极管,长为2cm)、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行试验,如图所示.

固定凸透镜T,将发光体S放在离凸透镜4cm(物距u)处,移动光屏P,如果找不到像,则记录光屏上光斑的特征;如果在光屏上出现清晰的像,则记下像的特征,测出光屏P到透镜T的距离(像距v)和像的长度.然后,将物距依次增加2cm,重复上面的实验.实验数据如下表,根据表中的信息,回答下列问题:

实验次数

物距u/cm

像距v/cm

像的长度/cm

像的特征

1

4.0

/

光斑大小变化

只有圆光斑

2

6.0

/

光斑大小变化

只有圆光斑

3

8.0

/

光斑大小不变

只有圆光斑

4

10.0

40.0

8.0

倒立的箭头

5

12.0

24.0

4.0

倒立的箭头

6

14.0

18.7

2.7

倒立的箭头

7

16.0

16.0

2.0

倒立的箭头

8

18.0

14.4

1.6

倒立的箭头

9

20.0

13.3

1.3

倒立的箭头

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(1)凸透镜T的焦距为      cm.

(2)物距u在      范围时,在光屏上总成倒立放大的实像.

(3)当物距从开始再到逐渐增大时,则像的大小      ,像距      .(均选填“变大”、“变小”、“不变”、“先变小后变大”、“先变大后边小”)

(4)当物距等于7cm时,物体在光屏上      成像(填“一定会”、“一定不会”“可能会”).分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(u+v)最小时,成在光屏上的像的长度      发光体的长度.(填“大于”、“小于”或“等于”).

(5)请你根据上表提供的信息,再找出一条规律     

 

(1)8 (2)大于8cm小于16cm (3)变小;变小. (4)一定不会;等于. (5)f>8cm成实像;f<8cm成虚像;f>16cm成倒立缩小实像 【解析】 试题分析:(1)要解决此题,需要掌握凸透镜对光的作用,知道从焦点发出的光,经凸透镜后平行于主光轴. 根据4.0cm﹣8.0cm时的光斑大小变化即可确定焦点的位置,然后可知焦距大小. (2)U>2f,成倒立、缩小的实像.2f>U>f,成倒立、放大的实像. (3)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可解答此题. (4)U<f,成正立、放大的虚像.不能在光屏上成像.根据物像间距(u+v)最小时,找出像的长度,与发光体的长度比较一下即可得出结论. (5)由表中信息总结的合理规律即可,例如:f>8cm时的成像情况,f<8cm;f>16cm成像情况等,与表中信息无关的规律不可以. 【解析】 (1)若将发光体S放在焦点处,则发出的光经凸透镜后,平行于主光轴,则在光屏上会出现一个与凸透镜等大的圆形的光斑,而只有将发光体S放在8cm处时,光斑大小不变,可知此处即为焦点,则凸透镜T的焦距为8cm. 故答案为:8 (2)凸透镜的焦距f=8cm,由凸透镜成像规律可知,物距u在大于8cm小于16cm范围时,在光屏上总成倒立放大的实像 故答案为:大于8cm小于16cm(或大于10cm小于16cm、或大于f小于2 f) (3)由凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,当物距从开始再到逐渐增大时,则物距增大、像距变小,像变小. 故答案为:变小;变小. (4)因为凸透镜的焦距f=8cm,所以当U=7cm时,U<f,成正立、放大的虚像.不能在光屏上成像. 分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(u+v)最小时,即物距为16cm和像距为16cm时,此时(u+v)最小,则成在光屏上的像的长度为2cm,正好等于发光体的长度. 故答案为:一定不会;等于. (5)由表中信息可知:f>8cm成实像,f>16cm成倒立缩小实像,物像间距与像的大小之间的规律等都可以. 故答案为:如:f>8cm成实像;f<8cm成虚像;f>16cm成倒立缩小实像; 【点评】本题考查学生能否根据实验中记录的数据得出正确的结论,考查了学生对数据的处理和分析归纳能力,是一道不错的实验探究题.  
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考点分析:
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