19.小明同學(xué)在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中
(1)將一束平行光射向凸透鏡,得到如圖甲所示的光路圖,則該透鏡的焦距為10cm.
(2)如圖乙是小明“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,如果你是他的合作者,請你幫他指出該裝置中的兩處錯(cuò)誤:①蠟燭與凸透鏡位置放反了;②焰心、光心、屏心不在同一高度.
(3)錯(cuò)誤改正后,小明將凸透鏡固定在50cm處,小明將點(diǎn)燃的蠟燭靠近凸透鏡,當(dāng)燭焰移至35cm處,移動(dòng)光屏,在屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像,投影儀(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)應(yīng)用這一原理制成.
(4)在探究過程中,小明仔細(xì)觀察光具座,發(fā)現(xiàn)它所標(biāo)最大刻度是100cm,他手邊現(xiàn)有焦距分別為10cm,30cm,40cm的凸透鏡,你認(rèn)為選擇焦距為10cm的凸透鏡比較合適.
(5)在做完凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)后,小明把圖丙中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體,光屏看作是視網(wǎng)膜.給凸透鏡“戴”上近視眼鏡,使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像.若“取下”近視眼鏡,為使光屏上的像清晰,在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下,應(yīng)將光屏靠近透鏡(選填“遠(yuǎn)離”“靠近).

分析 (1)焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離就是凸透鏡的焦距;
(2)在組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí),凸透鏡應(yīng)放在蠟燭和光屏的中間,并保持三者的中心在同一高度;
(3)根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律,u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)根據(jù)這一原理制成的;2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,幻燈機(jī)根據(jù)這一原理制成的;u<f,成正立、放大的虛像,放大鏡依據(jù)的是這一原理.
(4)為了保證所成的實(shí)像都可以在光具座長度的范圍內(nèi)能用光屏呈接到,應(yīng)使光具座的長度大于凸透鏡的4倍焦距.
(5)人的眼睛視物原理相當(dāng)于一架照相機(jī),晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可做出相應(yīng)的解析.

解答 解:(1)讀圖可知,將一束平行光射向凸透鏡,在距光心10cm處得到一個(gè)最小最亮的光斑,則該透鏡的焦距為10cm.
(2)如圖乙所以,該裝置中的兩處錯(cuò)誤是①蠟燭與凸透鏡位置放反了,應(yīng)使凸透鏡放在蠟燭與光屏的中間;②焰心、光心、屏心不在同一高度.
(3)小明將凸透鏡固定在50cm處,小明將點(diǎn)燃的蠟燭靠近凸透鏡,當(dāng)燭焰移至35cm處,此時(shí)物距u=50cm-35cm=15cm,在焦距與二倍焦距之間,移動(dòng)光屏,在屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像,投影儀就是應(yīng)用這一原理制成的.
(4)為了保證所成的實(shí)像都可以在光具座長度的范圍內(nèi)能用光屏呈接到,應(yīng)使光具座的長度大于凸透鏡的4倍焦距,由于光具座的最大刻度是100cm,故在焦距分別為10cm,30cm,40cm的凸透鏡中,只能選擇焦距為10cm的凸透鏡才合適.
(5)人的眼睛視物原理相當(dāng)于一架照相機(jī),晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏.近視鏡是凹透鏡,對光有發(fā)散作用,給凸透鏡“戴”上近視眼鏡,相當(dāng)于光發(fā)散了一些.若取下近視眼鏡,光會(huì)比原因會(huì)聚一些,為使光屏上的像清晰,在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下,應(yīng)將光屏靠近透鏡.
故答案為:(1)10;(2)①蠟燭與凸透鏡位置放反了;②焰心、光心、屏心不在同一高度;(3)放大;投影儀;(4)10cm;(5)靠近.

點(diǎn)評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn),考查了焦距的測量及實(shí)驗(yàn)器材的調(diào)節(jié),掌握成像特點(diǎn)及物距、像距之間的關(guān)系及應(yīng)用,同時(shí)自己做一些總結(jié),更有利于對成像規(guī)律的理解和掌握.

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(2)如圖乙所示,他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后,多次改變探頭在水中的深度,并比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差.這是為了探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系.
(3)若圖乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=10cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為1000Pa.(ρ紅墨水≈1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
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②實(shí)驗(yàn)方案:
A、將探頭分別放入盛有水和鹽水的燒杯中,并使U形管兩側(cè)液面的高度差相同;
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