小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜的焦距为10cm
(1)小伟在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上,这样做的目的是:_____。
(2)实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、_____的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”)。
(3)接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏向_____透镜方向移动(选填“靠近”或“远离”)此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变_____。
(4)如图乙所示,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,移动光屏,再次得到烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是_____(选填“放大镜”投影仪”或“照相机”)。小伟发现,随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会向_____移动。
在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明想知道实验中某块透镜的焦距做了实验甲,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,绘出图象乙,可判断该透镜的焦距f为_____cm.
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于_____.如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是_____.
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向_____(填“上”或“下”)移动;为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:_____。
(4)如图丙,当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在_____(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的_____(填“倒立”或“正立”)实像。
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,该过程中像的大小将_____(填“变大”、“变小”或“等大”),物距u随时间t的变化图象如图所示,则像距v与t的大致变化关系为图中的(_______)
A. B.
C.
D.
学过透镜知识后,小明实验小组在光学实验室(暗室)想对学过的知识进行深入研究,可用的器材有:光源S(视为点光源)、圆形凸透镜(直径为D)、光具座、光屏(足够大)。经讨论他们决定先从測凸透镜的焦距开始。
(1)在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆,找出圆心O′。
(2)将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和_____在同一水平直线上。
(3)固定凸透镜的位置,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直到光屏上的光斑_____,就可以从光具座上读出凸透镜的焦距,此时各器材在光具座上的位置如图甲所示,该凸透镜的焦距为_____cm。
(4)为了验证测出的焦距值是否准确,小明提出可以左右移动光屏,若光屏上的光斑大小不变,则测出的焦距准确。若向右移动光屏,光斑变大,说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值_____。
(5)在移动光屏的过程中,小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环,他猜想可能是凸透镜的边框造成的,于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上,进行实验验证,发现暗环仍然存在。你认为暗环是如何形成的?_____。若光源S在左焦点上,光屏在右焦点处,如图乙所示,请你算出此时暗环的面积等于_____。
小丽同学用焦距为 10cm 的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜与光屏中心,使它们在____上。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_____的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____cm 刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。 若实验中用手遮住凸透镜的一半,则光屏上____出现完整的像。(选填“能”或“不能”)
(3)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在____(选填“A”或“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的____(选填“1”、“2”、“3”、“4”)。
(1)如图甲所示,圆形物体的直径时_____cm,如图乙所示,秒表的读数为_____s.
(2)如图甲所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,此时它受到___个力的作用;剪断绳子后该物体运动直至静止,请在图乙中画出浮力随时间t变化的大致图象___.
(3)利用太阳光测量两块凸透镜的焦距,请在图中的虚线框内设计测量焦距的实验记录表格____.(物理量和单位均可采用文字或符号说明)