20.在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),小冉用9個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源,又用同樣的白色方格板做成光屏,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.

(1)小冉在探究實(shí)驗(yàn)時(shí),不小心將透鏡掉在地上碎成三塊.他們不知道碎鏡片的焦距是否與原透鏡相等,于是選取其中一塊鏡片,準(zhǔn)備測量其焦距.請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn),測量所選鏡片的焦距,所用的主要器材有平行光源、刻度尺; 在圖乙中虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)示意圖.(圖中鏡片已畫出)
(2)更換完好同樣的凸透鏡,固定在光具座零刻度線上,小然進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入如表中:
(請(qǐng)你將空余部分填寫完整)
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 物距μ/cm | 像距v/cm | 像的性質(zhì) |
1 | 8.00 | 15.22 | 正立放大虛像 |
2 | 約為16 | 21.68 | 倒立、放大、實(shí)像 |
3 | 20.00 | 20.00 | 倒立、等大、實(shí)像 |
4 | 40.00 | 12.91 | 倒立、縮小、實(shí)像 |
實(shí)驗(yàn)時(shí),首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度上:請(qǐng)你根據(jù)如表倍息,凸透鏡的焦距f=10cm.
小冉發(fā)現(xiàn)兩次測得的焦距相等,由此她們得出“每塊碎鏡片的焦距都與原透鏡相等”的結(jié)論.他們這種推斷方法存在的主要問題是只測一塊鏡片焦距具有偶然性.
(3)如果小然將光源移至8cm刻度時(shí),他必須在凸透鏡右(填“左”或“右”)側(cè)才能看到光源的像.
實(shí)驗(yàn)時(shí)若光源移至40cm時(shí)恰好在光屏上成清晰的像,當(dāng)凸透鏡位置不動(dòng),光源向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)近80cm左右時(shí),為了在光屏上再成清晰的像,光屏應(yīng)靠近10cm稍大位置處找像才行.
(4)同學(xué)們對(duì)小然使用的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下評(píng)價(jià),其中錯(cuò)誤是D
A.與燭焰相比,實(shí)驗(yàn)使用的光源不會(huì)晃動(dòng),光屏上所成的像比較穩(wěn)定
B.光源鑲嵌在白色方格板上,用同樣的白色方格板做光屏,便于比較像與物的大小
C.零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央,可直接測出物距和像距
D.若凸透鏡的焦距未知,則利用此實(shí)驗(yàn)裝置不能測量凸透鏡的焦距
(5)光源“F”放在15cm處,其大小如圖丙所示,凸透鏡固定在光具座零刻度線上.如果用已經(jīng)破碎的上半部分凸透鏡外用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住做實(shí)驗(yàn),則光屏上所成的像是圖丁中的C.
(6)對(duì)于焦距相同的凸透鏡,一個(gè)物距應(yīng)該對(duì)應(yīng)唯一的像距,但是從各組回報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),物距均為12.00cm時(shí),有三個(gè)小組所測的像距分別為23.00cm,24.00cm,26.00cm,若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的,你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是光屏上沒有成清晰的像就進(jìn)行了測量.