我们都做过“探究凸透镜成像规律的实验.图示为该实验的装置图．[测量凸透镜的焦距]将凸透镜正对太阳光.在透镜的另一侧移动光屏.在距透镜10cm处.屏上呈现出最小最亮的光斑.则可确定此凸透镜焦距约是10cm．[评估实验的方案]方案甲:分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处.调整光屏到凸透镜的距离.观察并记录在屏上能� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．我们都做过“探究凸透镜成像规律”的实验，图示为该实验的装置图．

【测量凸透镜的焦距】
将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则可确定此凸透镜焦距约是10cm．
【评估实验的方案】
方案甲：分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，分析总结得出凸透镜成像的规律．
方案乙：除甲中的做法外，还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结得出凸透镜成像的规律．
方案丙：把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势，尤其是在f和2f处所成像的情况，从而总结得出凸透镜成像的规律．
以上三种方案中，哪些是科学合理的：乙、丙（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
【解决实验中问题】
（1）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如装置图所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节烛焰，应将烛焰向上（选填“上”或“下”）调节．
（2）小丽同学做实验时，发现无论怎样调节光屏的位置，都不能在光屏上呈现清晰的像．请你写出两种可能的原因：①蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，像距太大，光屏移至最右端还无法成清晰的像，②蜡烛在焦距以内，不成实像．

分析要解决此题，首先要掌握焦点和焦距的概念：平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．就在探究凸透镜成像的规律时，需要逐步改变物距，并观察成像的特点及找到像的位置，最后分析数据总结结论．
（1）要知道凸透镜成倒立的实像，要理解实像的含义，即像与物体的左右和上下都相反．
（2）知道虚像是由折射光线的反向延长线的焦点，不能成在光屏上．如果光屏位置与像的位置相离很远时，在光屏上无法成像．

解答解：
方案甲方案在进行探究时只是让物距在某一位置时，进行探究，太片面，不具有代表性．同时也无法得出结论；
乙和丙让物距逐渐变化，观察成像的特点并测量像距的大小，对所得数据进行分析，便可总结出规律性的结论．物距从大到小或从小到大没有关系，故两种方案均合理；
（1）烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏；
（2）在光屏上不能成像，可能是因为成的是虚像，不能成在光屏上．或成了实像，可能由于像距太大，光屏达不到像的位置．
故答案为：乙、丙；（1）上；（2）①蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，像距太大，光屏移至最右端还无法成清晰的像；②蜡烛在焦距以内，不成实像．

点评此题主要是探究凸透镜成像的实验，通过让学生评估甲乙丙丁的方案，考查了实验中逐步改变物距的目的．同时考查了学生对成倒立实像的理解．要知道倒立指像与物体的上下、左右正好相反．同时考查了学生对实验中所遇到问题的分析，知道光屏不能成像是因为成虚像，或是屏与实像的距离太远，或是凸透镜、光屏、烛焰的中心未在同一高度处．

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（1）小明设计记录数据的表格如下表，并在将实验操作过程中的数据填写在表格中，请完成表格中的①的计算结果：66.7%．

实验次数	滑轮组	物块重 G/N	物块上升的高度h/m	有用功 W_有/J	拉力 F/N	弹簧测力计移动的距离s/m	总功 W_总/J	机械效率	机械效率的平均值
1	A	0.50	0.2	0.10	0.20	0.4	0.08	125%
2	A	1.90	0.2	0.38	0.95	0.4	0.38	100%
3	B	0.50	0.2	0.10	0.25	0.6	0.15	①
4	B	1.90	0.2	0.38	0.75	0.6	0.45	84.4%

小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在：表格中不应设计机械效率的平均值；（不说明理由）

（2）图甲B中为了测量绳子自由端的拉力F，小明同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，小玲同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是小玲（选填“小明”或“小玲”）同学的方法．
（3）实际中的机械效率＜　1（选填“＞”、“=”或“＜”），而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%．这是什么原因？通过观察图乙和丙图，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，乙图中指针在零刻线的下方．经过分析，找到了机械效率为125%和100%的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要小，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要小，因此测得的机械效率比实际效率要高．
（4）实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向上匀速移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处．

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	C．	将蜡烛向右移动5cm，可以模拟照相机成像特点
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