在“验*凸透镜成像规律”实验中,某小组同学利用焦距10cm的凸透镜,高为3cm的发光体,光屏和光具座进行实验,...
问题详情:
在“验*凸透镜成像规律”实验中,某小组同学利用焦距10cm的凸透镜,高为3cm的发光体,光屏和光具座进行实验,将观察到的像、测得的物距u、像距v以及所成像的高h像分别记录在表中,为了进一步研究,他们进行了一些适量的运算,将结果分别记录在表的后两列中.
实验序号 | 物距u/cm | 像距v、cm | 像的倒正 | 像高h像/cm | 像距与物 距之比(v/u) | 物距与像距之 和(u+v)(cm) |
1 | 60.0 | 12.0 | 倒立 | 0.60 | 0.20 | 72.0 |
2 | 50.0 | 12.5 | 倒立 | 0.75 | 0.25 | 62.5 |
3 | 30.0 | 15.0 | 倒立 | 1.50 | 0.50 | 45.0 |
4 | 18.0 | 22.5 | 倒立 | 3.75 | 1.25 | 40.5 |
56 | 16.0 | 26.7 | 倒立 | 5.00 | 1.67 | 42.7 |
6 | 14.0 | 35.0 | 倒立 | 7.50 | 2.50 | 49.0 |
(1)首先,他们初步得到凸透镜成像的规律:
①由实验序号1﹣3的数据,可得结论 ;
②由实验序号4﹣6的数据,可得结论 .
(2)他们继续分析数据,得到
①根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:凸透镜成像时, .
②根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像高h像与v/u的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:凸透镜成像时, .
③该小组同学继续利用表中的数据及相关条件,分析、归纳得出结论:
(a)根据实验序号1﹣3的数据,分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是: ;
(b)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较物距u变化时,h像、u+v的变化情况,可得出得初步结论是: .
【回答】
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验.
【分析】(1)分析表格中的数据时,通过指定的几组数据,查找相同点,比较不同点,从而归纳出结论;
(2)逐一分析实验数据,在分析表格中数据时,要注意分析物距的变化、像距的变化及成像特点的变化,根据题目要求,结合数据找出数量关系,同时要注意像距与物距与焦距之间的关系.
【解答】解:(1)①实验序号1﹣3的数据中,物距均大于2f(20cm),像高均小于物高(3cm)即成缩小的像,像距均在一倍焦距与二倍焦距(10cm﹣20cm)之间,可得出:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f;
②实验序号4﹣6的数据中,物距均介于f与2f(10cm﹣20cm)之间,像高均大于物高(3cm)即成放大的像,像距均大于二倍焦距(20cm),可得出:当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f;
(2)①根据实验序号1﹣6的数据,物距u越小,像距v越大,反之像距则越小,可得结论:像距v随物距u的减小而增大;
②根据实验序号1﹣6的数据,每组数据中像高与物高的比值均等于像距与物距的比值,可得结论:像高h与物高的比值等于像距与物距的比值;
③(a)实验序号1﹣3的数据中,物距大于二倍焦距(20cm),第1到2、第2到3次的物距变化量分别是10cm、20cm,对应的像距变化量为0.5cm、2.5cm,可得结论:当物距大于二倍焦距时,物距变化量△u大于像距变化量△v;
(b)实验序号1﹣6的数据中,物距u均大于f(10cm),从1﹣6实验中,物距逐渐变小(60cm﹣14cm),像高越来越大(0.6cm﹣7.5cm)即像越来越大,可得:物距越小,像越大;由表格可知,从第一次实验到第六次实验数据中,物距依次增大,物距与像距的和(u+v)依次为:72.0cm;62.5cm;45.0cm;40.5cm;42.7cm;49cm;分析可知:物距与像距的和(u+v)先变小后变大.
故*为:(1)①当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f;②当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f;(2)①像距v随物距u的减小而增大;②像高h与物高的比值等于像距与物距的比值;③(a)当物距大于二倍焦距时,物距变化量△u大于像距变化量△v;(b)当物体成实像时,物距越小,像越大,物距与像距的和(u+v)先变小后变大.
【点评】本题考查的是“验*凸透镜成像规律”实验,关键是会分析实验数据,得出相关结论.
知识点:凸透镜成像的规律
题型:实验,探究题
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