学习小组用图1中甲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验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图1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为验证猜想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 |
较模糊 |
模糊 |
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2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,移动光屏到图丙位置时,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若开一个大孔,并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后,恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像,则此像是 倒立的实像;若只用a孔替代凸透镜,在图丙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 。
某物理兴趣小组在"探究浮力的大小与哪些因素有关"时,做了如图甲所示实验,图中底面积为50cm 2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有适量的水,底面积为25cm 2的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中,弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。(实验过程中容器内水足够深且不会溢出,物体A不会接触到容器底部,ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,g=10N/kg)
(1)图甲中弹簧测力计示数F为 N;
(2)物体A位于h=10cm时,向水里加入适量的食盐并搅拌,稳定后发现弹簧测力计的示数F变小,说明浮力的大小与液体的密度 (选填"有关"或"无关");
(3)利用图乙数据,可求出物体A的密度为 kg/m 3;
(4)h从0增到10cm时,水对容器底部的压强增大了 Pa。
在"探究影响浮力大小的因素"实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填"有关"或"无关");分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填"越大"或"越小")。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为 kg/m 3。(已知ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,g取10N/kg)
利用如图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是 。
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B,确定其高度时, (选填"需要"或"不需要")点燃酒精灯。
(3)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃。
(4)图乙为某小组绘制的温度﹣时间图象,分析图象可知水沸腾时温度变化的特点是: 。
小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(ρ 水已知)
(1)小明的实验过程如下:
①将天平放置于水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,天平上指针的位置如图所示,下一步的操作是 。
②用调节好的天平测出小石块的质量为m;
③往量筒中倒入适量的水,读出水面对应的刻度值为V 1;
④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中,读出水面对应的刻度值为V 2;
⑤小石块的密度:ρ 石= 。
(2)小红的实验过程如下:
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下,测出小石块重为G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块 在水中,读出弹簧测力计示数为F;
③小石块的密度:ρ 石= 。
(3)对小明和小红的实验进行分析与论证,可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值 (选填"偏大"或"偏小")。为了使测量结果更准确,可以在完成小明的实验步骤②后,将 ,再继续进行实验。
小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,使 在同一水平高度。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为 cm。
(3)保持凸透镜位置不动,在(2)实验基础上,想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像,接下来的操作是 。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是 。