16. 小深在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现有蜡烛火焰飘忽不定、像与物对比难判定等问题。小深和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新,如题16图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,刻度数值分别向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯来替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。

题16图
(1)请分析该创新实验装置的优点:
①可以直接读出
(2)为了探究LED灯在光屏上的像会不会左右颠倒,小深应该选择字母
(3)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究。在题16表中,请仿照示例写出两种不同方案。
题16表

项目 更换(或增加)实验器材及操作 探究的问题
示例 用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1 ①
方案2 ③
题16图
(1)请分析该创新实验装置的优点:
①可以直接读出
物距
以及像距
;②光屏上成像更清晰、更稳定
;③从光屏上可以准确得出像与物的大小
关系。(2)为了探究LED灯在光屏上的像会不会左右颠倒,小深应该选择字母
F
(A/F)状LED灯作为光源。(3)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究。在题16表中,请仿照示例写出两种不同方案。
题16表
项目 更换(或增加)实验器材及操作 探究的问题
示例 用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1 ①
更换厚度更大的凸透镜
②探究焦距变化对成像的影响
方案2 ③
将近视眼镜放在凸透镜前面
④探究近视眼的矫正原理
答案
16.(1)①物距;像距 ②稳定;③大小 (2)F
(3)①更换厚度更大的凸透镜;②探究焦距变化对成像的影响;
③将近视眼镜放在凸透镜前面;④探究近视眼的矫正原理
(3)①更换厚度更大的凸透镜;②探究焦距变化对成像的影响;
③将近视眼镜放在凸透镜前面;④探究近视眼的矫正原理
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的创新实验展开,需结合装置特点、实验目的及拓展要求分析:
1. 第(1)问:观察装置设计,凸透镜在零刻度,刻度向左、右增大,可直接读取LED到透镜的物距、光屏到透镜的像距;LED灯替代蜡烛解决火焰不稳定问题,成像更稳定;均匀格子能准确对比像与物的大小关系。
2. 第(2)问:要探究像是否左右颠倒,需选左右不对称的字母,A左右对称,F左右不对称,故选择F。
3. 第(3)问:拓展探究需围绕凸透镜成像的影响因素(如焦距)或视力矫正等,结合示例设计方案。
【解析】
(1)①凸透镜位于光具座零刻度,LED灯在左侧,光屏在右侧,刻度向左、右依次增大,因此可直接读出物距(LED到透镜的距离)和像距(光屏到透镜的距离);②用LED灯替代蜡烛,避免了蜡烛火焰飘忽不定的问题,光屏上成像更清晰、稳定;③面板上的均匀格子可准确对比像与物的大小关系。
(2)要探究像是否左右颠倒,需选择左右不对称的字母作为光源,字母“A”左右对称,字母“F”左右不对称,因此选F。
(3)方案1:更换厚度更大的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响;方案2:将近视眼镜放在凸透镜前面,探究近视眼的矫正原理,符合拓展探究要求且与示例类型不同。
【答案】
(1)①物距;像距 ②稳定 ③大小 (2)F (3)①更换厚度更大的凸透镜;②探究焦距变化对成像的影响;③将近视眼镜放在凸透镜前面;④探究近视眼的矫正原理
【知识点】
凸透镜成像规律、实验装置改进、近视眼的矫正
【点评】
本题以凸透镜成像实验的创新装置为载体,考查学生对实验原理的理解、实验装置的分析能力及拓展探究能力,注重理论与实际应用结合,培养学生的科学探究素养。
【难度系数】
0.6
本题围绕凸透镜成像规律的创新实验展开,需结合装置特点、实验目的及拓展要求分析:
1. 第(1)问:观察装置设计,凸透镜在零刻度,刻度向左、右增大,可直接读取LED到透镜的物距、光屏到透镜的像距;LED灯替代蜡烛解决火焰不稳定问题,成像更稳定;均匀格子能准确对比像与物的大小关系。
2. 第(2)问:要探究像是否左右颠倒,需选左右不对称的字母,A左右对称,F左右不对称,故选择F。
3. 第(3)问:拓展探究需围绕凸透镜成像的影响因素(如焦距)或视力矫正等,结合示例设计方案。
【解析】
(1)①凸透镜位于光具座零刻度,LED灯在左侧,光屏在右侧,刻度向左、右依次增大,因此可直接读出物距(LED到透镜的距离)和像距(光屏到透镜的距离);②用LED灯替代蜡烛,避免了蜡烛火焰飘忽不定的问题,光屏上成像更清晰、稳定;③面板上的均匀格子可准确对比像与物的大小关系。
(2)要探究像是否左右颠倒,需选择左右不对称的字母作为光源,字母“A”左右对称,字母“F”左右不对称,因此选F。
(3)方案1:更换厚度更大的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响;方案2:将近视眼镜放在凸透镜前面,探究近视眼的矫正原理,符合拓展探究要求且与示例类型不同。
【答案】
(1)①物距;像距 ②稳定 ③大小 (2)F (3)①更换厚度更大的凸透镜;②探究焦距变化对成像的影响;③将近视眼镜放在凸透镜前面;④探究近视眼的矫正原理
【知识点】
凸透镜成像规律、实验装置改进、近视眼的矫正
【点评】
本题以凸透镜成像实验的创新装置为载体,考查学生对实验原理的理解、实验装置的分析能力及拓展探究能力,注重理论与实际应用结合,培养学生的科学探究素养。
【难度系数】
0.6
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