学习小组用图1中*所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.(1)关于...
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学习小组用图1中*所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想;
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关:
猜想3:与小孔的大小有关:
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是________的.
②验*猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙中乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是________.
③为验*猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表:
圆孔的直径/mm | 小于1.0 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 4.0 |
像的清晰度 | 清晰 | 清晰 | 清晰 | 清晰 | 清晰 | 清晰 |
像的明亮程度 | ……逐渐变亮 |
实验现象表明:在小孔成像清晰时,________.
(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究,如图*所示:
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图*位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是________.
②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________(选填“大”或“小”)
③若只用a孔替代凸透镜,在图*位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度________,像的大小________.
【回答】
正确 没有控制小孔的大小相等 小孔越大,亮度越亮 C 小 更暗 不变
【详解】
(1)①根据题意知道,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的;
②要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中既改变了孔的形状,也改变孔的大小,所以此过程中存在的问题是:没有控制小孔的大小相等;
③分析表格的实验数据知道:在小孔成像清晰时,小孔越大,像的明亮程度越亮.
(2)①光屏上原本三个像,在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图*位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像,说明该经过透镜组折*后把三个像重叠在一起,那么三棱镜组合相当于凸透镜的作用,所以C选项中的组合合理;
②根据凸透镜对光线的作用,平行于主光轴,越靠近光心的光线经折*后汇聚于凸透镜的焦点其偏折程度小,所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小.
③若只用a孔替代凸透镜,平行于主光轴的光线经透镜折*后在光屏上成像,但要损失一部分能力,所以在图*位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度变暗,但大小不变;
知识点:光的直线传播
题型:实验,探究题
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