小军和小民班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)他们按照图甲所示安装各种器材后,点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在 。
(2)实验小组依次选取了不同的物距分别进行实验,同时记录下相关实验数据和观察到的成像情况,如下表。
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10cm)
实验次数 |
物体到凸透镜距离 (物距u/cm) |
像的放大或缩小 |
像的正立或倒立 |
像的虚实 |
1 |
30 |
缩小 |
倒立 |
实像 |
2 |
25 |
缩小 |
倒立 |
实像 |
3 |
20 |
等大 |
倒立 |
实像 |
4 |
16 |
放大 |
倒立 |
实像 |
5 |
12 |
放大 |
倒立 |
实像 |
6 |
8 |
放大 |
正立 |
虚像 |
7 |
4 |
放大 |
正立 |
虚像 |
分析表中数据可知:当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、 的实像;
如果将蜡烛移动到距离凸透镜15 cm处,凸透镜所成的像是 ;
此像 (选填“能”或“不能”)用光屏承接。
(3)进一步分析实验数据和观察到的成像情况:凸透镜可以成实像也可以成虚像,二者成像特点的不同是 。
(4)实验时同学们发现,在观察光屏上淸晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)小明学完“凸透镜成像规律”之后,用凸透镜看“照相机”三个字,并在笔记本上画出了如图乙所示的实验现象,其中 图是画错的, 图反映了放大镜的成像原理。
物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为:速度=路程/时间,即v=s/t。初中物理中还有很多这样定义的物理量,如密度、压强、功率、热值等,这种定义物理量的方法叫做比值定义法。高中物理中也有很多这样定义的物理量,如:把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度(注:速度的变化量用△v表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,国际单位是m/s2)。由加速度的定义可知:
(1)若一个物体开始运动的速度v0=2m/s,经过5s后它的速度变为vt=6m/s,则这个物体在5s内的速度变化量△v=m/s。
(2)若问题(1)中的物体做匀加速直线运动(单位时间内速度的增加量相等),求出物体的加速度大小a=m/s2。
(3)加速度的定义公式a=。
(4)匀速直线运动的v-t图像如(甲)所示,图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程s;匀加速直线运动的v-t图像如(乙)所示,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体,速度由v0到vt,运动时间为t时通过的路程s。用v0、t、a写出s的表达式,s=。
材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是(选填“甲”或“乙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中,(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是。
晓彤和小雪学过电学知识后,做探究“导体电阻大小与什么因素关系”的实验。他们准备在图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下:
(1)他们想探究“电阻大小跟导体长度的关系”时,应选择序号为 的三根电阻丝来探究;所得到的实验结论 。
(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,三次电流表指针均有偏转,且示数依次减小,同时小华发现第一次实验中灯泡发光,第三次实验中灯泡不亮,原因是: 。
(3)晓彤和小雪想:能否在原有器材的基础上,再增加适当的测量工具,探究电阻大小跟长度的定量关系呢?请你帮助他们写出实验思路。
晓彤在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,发现凸透镜的焦距未知。
(1)如图所示,他取来平行光源,让一束平行于主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个______________的光斑,得到凸透镜的焦距是cm。
(2)取下平行光源,保持凸透镜的位置不变,把点燃的蜡烛放在光具座25cm处,并移动光屏到合适位置,在光屏上得到像的性质是像。
(3)保持凸透镜的位置不变,当把点燃的蜡烛向透镜方向移动至图中光具座55cm处,来回调节光屏,光屏上不能接收到像,原因是,保持蜡烛和透镜的位置不变,晓彤想看到烛焰的像,请你帮晓彤想出合理的办法。
在探究“气泡的速度”实验中,小雪选用长80cm、内径10mm的均匀玻璃直管进行实验,在管内注满水,在管的下方用注射器注入小气泡。测量小气泡在管内上升过程中的速度。
(1)该实验的原理是。
(2)小雪的实验数据如下表所示,根据小雪的实验数据,请你用“实心圆点”在图中标出不同时刻气泡的位置,并将这些点用光滑曲线连接起来。
(3)分析以上探究过程,小气泡的运动特点是。
(4)晓彤在小雪实验的基础上进行了改动,利用10cm长的试管做实验,用注射器分三次向试管内注入不同的小气泡,获取相关的数据后,画出图像如图所示,并求出速度的平均值。请你对晓彤的实验进行合理评价。