14.小樂(lè)和小霞分別探究“平面鏡成像特點(diǎn)”和“凸透鏡成像規(guī)律”,實(shí)驗(yàn)裝置圖分別如圖甲和圖乙所示:
(1)如圖甲所示,小樂(lè)在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中:
①無(wú)論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭,都不能與前面蠟燭的像完全重合.原因是玻璃板沒(méi)有與桌面垂直;
②實(shí)驗(yàn)中,小樂(lè)只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),就得到了“像與物到鏡面距離相等”的結(jié)論,這樣得出結(jié)論的做法不合理之處是實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性.
(2)如圖乙所示,小霞在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
①所成的像在光屏上方,應(yīng)向上方調(diào)整蠟燭,才能使成像在光屏中央.(填“上”或“下”)
②當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時(shí),移動(dòng)光屏,直到光屏上成清晰的倒立、等大的像
③當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時(shí),移動(dòng)光屏,直到光屏上成清晰的像,該成像規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用是投影儀(選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”);
④當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為12cm時(shí),移動(dòng)光屏,直到光屏上成清晰的像,此時(shí)觀察像的大小,與②中所成像的大小相比變大(選填“變大”、“變小”或“不變”);
⑤當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時(shí),為觀察凸透鏡成像特點(diǎn),小霞應(yīng)從圖乙中凸透鏡的右(選填“左”或“右”)側(cè)進(jìn)行觀察.
(3)對(duì)于平面鏡成像和凸透鏡成像,從成“虛像”和“實(shí)像”的角度進(jìn)行比較可知,平面鏡能成虛像,凸透鏡能成實(shí)或虛像.

分析 (1)①如果玻璃板沒(méi)有放正,所成的像不在水平面上,所以無(wú)論怎樣移動(dòng)另一支蠟燭都不能與像重合;
②通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,避免偶然性;
(2)①要知道凸透鏡成倒立的實(shí)像,要理解實(shí)像的含義,即像與物體的左右和上下都相反;
③凸透鏡成像時(shí),u=2f,成倒立、等大的實(shí)像.求出凸透鏡的焦距.凸透鏡成像時(shí),2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀;
④凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距減小,像距增大,像增大;
⑤凸透鏡成像時(shí),u<f,成正立、放大的虛像,物像在凸透鏡的同側(cè);
(3)根據(jù)平面鏡和凸透鏡成像的性質(zhì)進(jìn)行判斷.

解答 解:(1)①平面鏡所成的像和物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng),如果玻璃板沒(méi)有與桌面垂直,蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上,所以,無(wú)論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭,都不能與前面蠟燭的像完全重合.
②小樂(lè)只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),就得到了“像與物到鏡面距離相等”的結(jié)論,不合理之處是:實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性.
(2)①光屏上的像偏高,說(shuō)明蠟燭的位置偏低(即相對(duì)于凸透鏡靠下),因此為使像能成在光屏的中央,可以向上移動(dòng)蠟燭或向下移動(dòng)凸透鏡或向上移動(dòng)光屏.
③當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時(shí),移動(dòng)光屏,直到光屏上成清晰的倒立、等大的像;
則物距u=20cm=2f,所以凸透鏡的焦距為:f=10cm,
當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時(shí),2f>u>f,凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,
該成像規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用是投影儀.
④當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離從15cm向12cm移動(dòng)時(shí),物距減小,像距增大,像變大.
⑤凸透鏡的焦距為f=10cm,當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時(shí),u<f,成正立、放大的虛像,物和像在凸透鏡的同側(cè),故眼睛在右側(cè)透過(guò)凸透鏡觀察.
(3)平面鏡成虛像;凸透鏡能成實(shí)像,也能成虛像.
故答案為:
(1)①玻璃板沒(méi)有與桌面垂直;
②實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性;
(2)①上;③投影儀;④變大;⑤右;
(3)虛;實(shí)或虛.

點(diǎn)評(píng) (1)初中物理用實(shí)驗(yàn)探究物理問(wèn)題時(shí)要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),有的是為了多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差;有的是多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律;有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性.
(2)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用,以及凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距減小,像距增大,像變大,在凸透鏡成像中都有廣泛的應(yīng)用.
(3)凸透鏡成像時(shí),物距等于像距,物距等于二倍焦距都是求凸透鏡焦距的方法.

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(2)排除故障后.他重新將金屬盒浸沒(méi)于水中,發(fā)現(xiàn)隨著金屬盒沒(méi)入水中的深度增大,U形管兩邊液面的高度差逐漸變大,由此可知液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與浸入液體的深度 有關(guān).
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①平面鏡所成的像和物體大小相等;②像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等.
(2)小雨得出結(jié)論的過(guò)程中存在的問(wèn)題是一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性.
(3)在解決了上面的問(wèn)題后,小雨又想探究凸透鏡成像的規(guī)律,他在不改變各元件的位置的情況下,將薄玻璃板和B蠟燭分別換成凸透鏡和光屏,恰好在光屏上得到倒立、等大的像,則他們所用的凸透鏡的焦距為15cm,若成像情況如圖乙所示,小雨應(yīng)向下調(diào)整凸透鏡,使像成在光屏的中央.
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