物理
小华同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时,根据记录的实验数据,绘制出了像距随物距变化的图线。如图所示,请你认真读图后回答:(1)实验中所用的凸透镜焦距是cm。(2)将物体由距凸透镜40cm处匀速移动到20cm处,所用的时间为2s。求此过程中物体的像移动的平均速度。

2019-06-24

小华同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时,根据记录的实验数据,绘制出了像距随物距变化的图线。如图所示,请你认真读图后回答:


(1)实验中所用的凸透镜焦距是____cm。


(2)将物体由距凸透镜40cm处匀速移动到20cm处,所用的时间为2s。求此过程中物体的像移动的平均速度。____
优质解答
【分析】(1)由凸透镜成像规律可知,当物距等于2倍焦距时,物与像的大小相等,像距也等于2倍焦距。据此可以在图中找出物距等于像距时的点,即可求出凸透镜的焦距。


(2)已知物体从距凸透镜40cm处匀速移动到20cm处所用的时间。求此过程中物体的像移动的平均速度,只要从图中找出物距为40cm和20cm时对应的像距,问题即可解决。
1、

(1)由图可知当物距等于20cm,像距等于20cm,根据凸透镜成像规律可知,此时物与像的大小相等,物距等于2倍的焦距,所以该凸透镜的焦距为10cm。


(2)由图可知当物距等于40cm时,像距为12.5cm,物距等于20cm时,像距为20cm,所以当物体从40cm处运动到20cm处时,像距从12.5cm运动到20cm处,而像移动的时间和物移动的时间是相同的,则像移动的平均速度为:


  


答:像移动的平均速度为0.0375m/s。
【点评】此题是凸透镜成像规律的应用,关键在于识图,先要找到一个关键点,其横、纵坐标相等,为40cm,然后利用凸透镜的成像规律进行分析,知道物距与像距相等时,物距必然等于二倍焦距,这样焦距便可求得。解第(2)问的关键是要明确像距在逐渐增大,像是在做方向不变的直线运动,其路程为两像距之差。
【分析】(1)由凸透镜成像规律可知,当物距等于2倍焦距时,物与像的大小相等,像距也等于2倍焦距。据此可以在图中找出物距等于像距时的点,即可求出凸透镜的焦距。


(2)已知物体从距凸透镜40cm处匀速移动到20cm处所用的时间。求此过程中物体的像移动的平均速度,只要从图中找出物距为40cm和20cm时对应的像距,问题即可解决。
1、

(1)由图可知当物距等于20cm,像距等于20cm,根据凸透镜成像规律可知,此时物与像的大小相等,物距等于2倍的焦距,所以该凸透镜的焦距为10cm。


(2)由图可知当物距等于40cm时,像距为12.5cm,物距等于20cm时,像距为20cm,所以当物体从40cm处运动到20cm处时,像距从12.5cm运动到20cm处,而像移动的时间和物移动的时间是相同的,则像移动的平均速度为:


  


答:像移动的平均速度为0.0375m/s。
【点评】此题是凸透镜成像规律的应用,关键在于识图,先要找到一个关键点,其横、纵坐标相等,为40cm,然后利用凸透镜的成像规律进行分析,知道物距与像距相等时,物距必然等于二倍焦距,这样焦距便可求得。解第(2)问的关键是要明确像距在逐渐增大,像是在做方向不变的直线运动,其路程为两像距之差。
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