(2013•黄埔区二模)某小组同学学习了凸透镜成像规律后,继续探究物体通过凸透镜所成实像的高度与哪些因素有关,他们把发光物体A分别放在焦距f为15厘米、10厘米和5厘米的凸透镜前,按正确的方法安装和调节好实验装置,进行了多次实验,每次都在光屏上得到发光体清晰的像,测量并记下相应的物距u和像的高度h.记录数据如表一、表二和表三所示.表一:发光体A 实验序号 焦距f (cm) 物距u(cm) 像高h(cm) 1 15 20 18.0 2 15 30 6.0
2019-06-24
(2013•黄埔区二模)某小组同学学习了凸透镜成像规律后,继续探究物体通过凸透镜所成实像的高度与哪些因素有关,他们把发光物体A分别放在焦距f为15厘米、10厘米和5厘米的凸透镜前,按正确的方法安装和调节好实验装置,进行了多次实验,每次都在光屏上得到发光体清晰的像,测量并记下相应的物距u和像的高度h.记录数据如表一、表二和表三所示.
表一:发光体A
实验 序号 | 焦距 f (cm) | 物距 u(cm) | 像高 h(cm) |
1 | 15 | 20 | 18.0 |
2 | 15 | 30 | 6.0 |
3 | 15 | 45 | 3.0 |
4 | 15 | 60 | 2.0 |
表二:发光体A
实验 序号 | 焦距 f (cm) | 物距 u(cm) | 像高 h(cm) |
5 | 10 | 20 | 6.0 |
6 | 10 | 30 | 3.0 |
7 | 10 | 40 | 2.0 |
8 | 10 | 60 | 1.2 |
表三:发光体A
实验 序号 | 焦距 f (cm) | 物距 u(cm) | 像高 h(cm) |
9 | 5 | 10 | 6.0 |
10 | 5 | 15 | 3.0 |
11 | 5 | 20 | 2.0 |
12 | 5 | 25 | 1.0 |
①根据表中数据可知发光物体A的高度为______厘米.
②分析比较表一、表二或表三中数据及相关条件,可得出的初步结论是:______.
③分析比较实验序号______的数据及相关条件,可得出物体通过凸透镜所成实像的高度与凸透镜焦距的关系.
④进一步综合分析比较实验序号2与5与9、3与6与10或4与7与11的数据及相关条件,可得出的初步结论是:当______时,同一发光体通过凸透镜所成实像的高度是相同的.
⑤为了使该小组同学的探究目的更全面,你认为他们还应需添加的器材为______(选填“甲”或“乙”),重复上述实验.
器材:甲(焦距f为20厘米的凸透镜)
乙(高度h为2厘米的发光体B)
请在表四的第二、三列填入拟进行实验的数据,以实现与表一数据进行比较,达到研究目的.
表四
实验 序号 | 焦距 f (cm) | 物距 u(cm) | 像高 h(cm) |
13 | | | |
14 | | | |
15 | | | |
16 | | | |
优质解答
①根据表中第2次实验数据可知,焦距为15cm,物体放在30cm(二倍焦距)处,成的是倒立等大的实像,此时像高为6cm,发光物体A的高度也为6cm;
②分析比较表一、表二或表三中数据及相关条件,同一发光体同一凸透镜成实像时,像高随物距增大而减小;
③要研究凸透镜所成实像的高度与凸透镜焦距的关系,需控制物距相同,由表中数据可知,实验次数1、5、11;或2、6;或4、8符合要求;
④综合分析比较实验序号2与5与9、3与6与10或4与7与11的数据及相关条件,可以得出,同一发光体通过凸透镜所成实像的高度相同时,物距与焦距比值是相同的;
⑤为了使该小组同学的探究目的更全面,应更换不同的发光体多做几次实验;控制凸透镜的焦距不变,只改变发光体,实验数据如下:
表四:发光体B
实验 序号 | 焦距 f (cm) | 物距 u(cm) | 像高 h(cm) |
13 | | 20 | 6 |
14 | | 30 | 2 |
15 | | 45 | 1 |
16 | | 60 | 0.67 |
故答案为:①6;②同一发光体同一凸透镜称实像时,像高随物距增大而减小;③1与5与11、2与6、4与8;④物距与焦距比值相同;⑤乙;表格见上表.
①根据表中第2次实验数据可知,焦距为15cm,物体放在30cm(二倍焦距)处,成的是倒立等大的实像,此时像高为6cm,发光物体A的高度也为6cm;
②分析比较表一、表二或表三中数据及相关条件,同一发光体同一凸透镜成实像时,像高随物距增大而减小;
③要研究凸透镜所成实像的高度与凸透镜焦距的关系,需控制物距相同,由表中数据可知,实验次数1、5、11;或2、6;或4、8符合要求;
④综合分析比较实验序号2与5与9、3与6与10或4与7与11的数据及相关条件,可以得出,同一发光体通过凸透镜所成实像的高度相同时,物距与焦距比值是相同的;
⑤为了使该小组同学的探究目的更全面,应更换不同的发光体多做几次实验;控制凸透镜的焦距不变,只改变发光体,实验数据如下:
表四:发光体B
实验 序号 | 焦距 f (cm) | 物距 u(cm) | 像高 h(cm) |
13 | | 20 | 6 |
14 | | 30 | 2 |
15 | | 45 | 1 |
16 | | 60 | 0.67 |
故答案为:①6;②同一发光体同一凸透镜称实像时,像高随物距增大而减小;③1与5与11、2与6、4与8;④物距与焦距比值相同;⑤乙;表格见上表.