某校九年級學(xué)生在復(fù)習(xí)探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),請你仔細(xì)分析后幫他們把該實(shí)驗(yàn)完成.
(1)在光具座上,從左到右依次放置的是蠟燭、透鏡、光屏并使他們的中心
在同一高度
在同一高度
.在實(shí)驗(yàn)的過程中,葛老師發(fā)現(xiàn)物體放在距凸透鏡30cm時(shí),光屏上得到倒立放大的實(shí)像,則凸透鏡的焦距可能是
B
B

A、30cm         B、20cm         C、10cm       D、以上都不對
(2)高睿齊同學(xué)用焦距f=10cm的凸透鏡做成像實(shí)驗(yàn)時(shí),得到了一組數(shù)據(jù),u=30cm,v=15cm,經(jīng)觀察,他猜想物距、像距、焦距三者之間的關(guān)系可能為
1
u
+
1
v
=
1
f

為了驗(yàn)證猜想的正確性,他又測得了以下幾組數(shù)據(jù),如下表所示:
F=10cm
u/cm v/cm
1 60 12
2 20 20
3 15 30
①通過觀察此表中的數(shù)據(jù),請你判斷小明的結(jié)論是否正確?
正確
正確

②通過進(jìn)一步的觀察物與像之間的距離,當(dāng)u=
2f
2f
時(shí),物與像之間的距離最。
③另外一組同學(xué)選用了焦距為15cm的凸透鏡,若光屏距透鏡為45cm時(shí),成
倒立、放大的實(shí)
倒立、放大的實(shí)
像,此時(shí)物距為
22.5
22.5
cm.
分析:(1)要使?fàn)T焰的像成在光屏的中央,應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度;
當(dāng)物距處于f和2f之間時(shí),凸透鏡成倒立放大的實(shí)像,根據(jù)其分析焦距的范圍;
(2)①將表格中數(shù)據(jù)分別代入關(guān)系式,判斷結(jié)論是否正確;
②計(jì)算物像之距,得出物像之距最小時(shí)的物距范圍;
③根據(jù)上面的公式求出物距,根據(jù)物距與焦距的關(guān)系得出成像的特點(diǎn)或根據(jù)像距與焦距的關(guān)系判斷成像的特點(diǎn).
解答:解:(1)為使?fàn)T焰的像成在光屏的中央,應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度;
物體放在距凸透鏡30cm時(shí),光屏上得到倒立放大的實(shí)像,則f<30cm<2f,可得15cm<f<30cm,B正確;
(2)①第一組數(shù)據(jù):
1
u
+
1
v
=
1
60
+
1
12
=
1
10
=
1
f

第二組數(shù)據(jù)::
1
u
+
1
v
=
1
20
+
1
20
=
1
10
=
1
f

第三組數(shù)據(jù):
1
u
+
1
v
=
1
15
+
1
30
=
1
10
=
1
f

由上分析知,髙睿齊的猜想是正確的;
②由數(shù)據(jù)知,當(dāng)u=20cm=2f時(shí),物像之距最;
③根據(jù)
1
u
+
1
v
=
1
f

1
u
+
1
45cm
=
1
15cm

解得u=22.5cm
物距處于f和2f之間,所以凸透鏡成的是倒立放大的實(shí)像.
故答案為:(1)在同一高度;B;(2)①正確;②2f;倒立、放大的實(shí);③22.5.
點(diǎn)評:此題是探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),考查了對成像規(guī)律的掌握和運(yùn)用,同時(shí)考查了對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,在已知猜想的情況下,根據(jù)數(shù)據(jù)對猜想進(jìn)行驗(yàn)證,并利用得出的結(jié)論解決有關(guān)問題.
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