为了研究“通过导体的电流与导体电阻”的关系,小明将同一电源依次与5Ω、10Ω、15Ω、20Ω等阻值不同的电阻相连,如图1所示。
(1)该实验需要控制哪个物理量不变?_____ ;
(2)表记录了每次实验的数据,第3次实验电流表的示数如图2所示,请将其填入实验表格中;
(3)通过分析数据,小明并未能得到“通过导体的电流与导体电阻成反比”的结论。为了找到原因,老师建议小明在电阻R两端并联一个电压表,如图3所示,其目的是:_____ ;
(4)通过以上实验,小明找出了自己的问题所在,他应当如何对实验电路进行改进?请在图4所示的虚线框内画出相应的电路图_____ 。
(1)该实验需要控制哪个物理量不变?
(2)表记录了每次实验的数据,第3次实验电流表的示数如图2所示,请将其填入实验表格中;
实验次数 | 电阻/Ω | 电流/A |
1 | 5 | 0.28 |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 15 | |
4 | 20 | 0.12 |
(4)通过以上实验,小明找出了自己的问题所在,他应当如何对实验电路进行改进?请在图4所示的虚线框内画出相应的电路图
更新时间:2022-08-13 17:38:39
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】小彬用图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω 2A”字样。阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整;______
(2)小彬把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是______ (写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,电流表示数如图乙,此时电路中的电流为______ A;
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持______ 表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向______ (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数;
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3);
(5)实验记录的多组数据如下表所示,分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成______ 比;
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用30Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是______ 。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整;
(2)小彬把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3);
(5)实验记录的多组数据如下表所示,分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成
实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表/A |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用30Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】在“探究电流与电阻的关系”实验中,小明设计了如图甲所示的电路。
(1)请你帮助小明用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整_________ ,(要求:滑片P向右滑动时电流表示数变小);
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是定值电阻R_________ (选填“断路”或“短路”);
(3)实验中多次改变定值电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,分析图像可得到结论:_________ ;
(4)在实验中,小明用5的定值电阻做完实验后,需要更换10的定值电阻继续探究。他断开开关,取下5的定值电阻,换接10的定值电阻,将滑动变阻器的滑片移到_________ (选填“A”或“B”)端,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为_________ V时,记录电流表示数。
(1)请你帮助小明用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是定值电阻R
(3)实验中多次改变定值电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,分析图像可得到结论:
(4)在实验中,小明用5的定值电阻做完实验后,需要更换10的定值电阻继续探究。他断开开关,取下5的定值电阻,换接10的定值电阻,将滑动变阻器的滑片移到
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐3】小明利用实验室中以下器材:新干电池若干节、一个标有“0.3A”字样的小灯泡、一个额定电压是U0的小灯泡、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导线若干,完成了下列电学实验。
(一)探究电流与电阻的关系
(1)如图甲是小明设计的电路,还有两根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
( )
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放到______ (选填“A”或“B”)端,闭合开关后,若小明发现电流表和电压表示数都较小,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不发生变化,可能原因是 ______ 。
(3)他正确连接电路后,利用这个电路测出的实验数据绘制的I-R图象如图乙中A曲线所示,依据此图象不能得出正确结论。请分析产生这种现象的原因是______ 。
(4)他改正错误后重新实验,根据实验数据绘制出I-R图象如图乙中B曲线所示,由此得出实验结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______ 。
(5)实验中保持电压表的示数为3V不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源电压的最大值是______ V。
(6)实验中至少需要测量三组数据,目的是______ (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
(二)测量小灯泡的电阻
小明将电路中的定值电阻换成标有“0.3A”的小灯泡,用六节新干电池作为电源进行实验。
(1)正确连接电路,规范操作,闭合开关后,发现小灯泡发出非常明亮的光,下列解决此问题的方法中可行的是______ 和 ______
A.适当减少电池节数
B.将滑动变阻器的滑片向另一端移动
C.立即记录数据,然后按正常步骤实验
D.将一个阻值适当的定值电阻串联在电路中
(2)正确处理后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片的过程中,小明的眼睛应观察______ 表的示数,某一时刻,两电表的示数如图丙所示,小灯泡的额定电压是 ______ V,小灯泡正常发光时的电阻约为 ______ Ω。(结果保留1位小数)
(3)小明在不同的电压下测得了三组数据,他______ (选填 “可以”或“不可以”)求这三次电阻的平均值作为这次实验的最终结果。
(4)在实验中如果小灯泡灯丝断了,在不烧坏电表的情况下,电流表______ 示数,电压表 ______ 示数。(选填“有”或“没有”)
(三)测量小灯泡的额定功率
小明发现电流表不小心被烧坏,他利用现有器材设计了如图丁所示电路来测量额定电压是U0的小灯泡的额定功率,以下是他的实验过程,请帮他补充完整。
(1)正确连接电路,闭合开关______和______,将滑动变阻器______(选填“R1”或“R2”)的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光。
(2)只闭合开关S和S2,保持滑动变阻器R1和R2的滑片位置不动,读出电压表的示数为U′。
(3)小灯泡的额定功率P额=______(用字母表示,滑动变阻器R1的最大阻值用R1表示)。
(一)探究电流与电阻的关系
(1)如图甲是小明设计的电路,还有两根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放到
(3)他正确连接电路后,利用这个电路测出的实验数据绘制的I-R图象如图乙中A曲线所示,依据此图象不能得出正确结论。请分析产生这种现象的原因是
(4)他改正错误后重新实验,根据实验数据绘制出I-R图象如图乙中B曲线所示,由此得出实验结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
(5)实验中保持电压表的示数为3V不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源电压的最大值是
(6)实验中至少需要测量三组数据,目的是
(二)测量小灯泡的电阻
小明将电路中的定值电阻换成标有“0.3A”的小灯泡,用六节新干电池作为电源进行实验。
(1)正确连接电路,规范操作,闭合开关后,发现小灯泡发出非常明亮的光,下列解决此问题的方法中可行的是
A.适当减少电池节数
B.将滑动变阻器的滑片向另一端移动
C.立即记录数据,然后按正常步骤实验
D.将一个阻值适当的定值电阻串联在电路中
(2)正确处理后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片的过程中,小明的眼睛应观察
(3)小明在不同的电压下测得了三组数据,他
(4)在实验中如果小灯泡灯丝断了,在不烧坏电表的情况下,电流表
(三)测量小灯泡的额定功率
小明发现电流表不小心被烧坏,他利用现有器材设计了如图丁所示电路来测量额定电压是U0的小灯泡的额定功率,以下是他的实验过程,请帮他补充完整。
(1)正确连接电路,闭合开关______和______,将滑动变阻器______(选填“R1”或“R2”)的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光。
(2)只闭合开关S和S2,保持滑动变阻器R1和R2的滑片位置不动,读出电压表的示数为U′。
(3)小灯泡的额定功率P额=______(用字母表示,滑动变阻器R1的最大阻值用R1表示)。
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐1】小西利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、25Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器等实验器材,探究电流与电阻的关系。(1)小西连接好图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。____
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻________ 路。
(3)小西将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压为4V,读出并记录电流表的示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,根据欧姆定律可知,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将________ (选填“大于”“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向________ (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V。记录电流表的示数。
(4)当小西将50Ω的定值电阻接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端的电压为4V,则原因可能是________ (写出一条即可)。
(5)完成上述实验后,小西利用原实验器材,设计了图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为________ V时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,滑片位置不变,读出此时电压表的示数为2.5V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;
④小灯泡正常发光时,电阻RL=________ Ω(保留1位小数)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻
(3)小西将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压为4V,读出并记录电流表的示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,根据欧姆定律可知,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将
(4)当小西将50Ω的定值电阻接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端的电压为4V,则原因可能是
(5)完成上述实验后,小西利用原实验器材,设计了图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为
②闭合开关S、S1,断开S2,滑片位置不变,读出此时电压表的示数为2.5V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;
④小灯泡正常发光时,电阻RL=
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实验题
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较难
(0.4)
真题
解题方法
【推荐2】小军利用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动图变阻器接入电路的阻值增大______ ;
(2)完成连接后进行实验,闭合开关前,滑片P应置于最______ (选填“左”或“右”)端;
(3)实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为3V,经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是______ (选填导线编号);
(4)测量结束后,应先______ ,拆除______ 两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;
(5)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2,小军根据实验数据绘制的I与之间关系的图线如图2所示。
①根据图2可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______ ”的实验结论;
②在图3的选项中,能正确反映I与之间关系的是______ ,你的理由是:______ 。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动图变阻器接入电路的阻值增大
(2)完成连接后进行实验,闭合开关前,滑片P应置于最
(3)实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为3V,经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是
(4)测量结束后,应先
(5)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2,小军根据实验数据绘制的I与之间关系的图线如图2所示。
①根据图2可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
②在图3的选项中,能正确反映I与之间关系的是
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实验题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】小华用如图所示装置探究电流与电压的关系,电源电压3V恒定不变,滑动变阻器的规格为R1“50Ω,1A”。
(1)小华连接的电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法__________ ;
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,电流表有示数、电压表的示数为零,出现这种现象的原因可能是__________ ;
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如表,空白处的电流如图乙所示,示数为__________ A。根据表中数据可归纳得出结论:__________ 。
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为1V,记录电流表的示数,接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻,应将滑片向__________ (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤。
【拓展】其他小组同学想利用已知电阻R和电流表(或电压表)等测量未知电阻R的阻值,其中电源电压恒定且未知,设计了下列五种电路,实验中在不拆改电路的情况下,不能够测出未知电阻阻值是________ 。
(1)小华连接的电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,电流表有示数、电压表的示数为零,出现这种现象的原因可能是
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如表,空白处的电流如图乙所示,示数为
电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.10 | 0.20 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
【拓展】其他小组同学想利用已知电阻R和电流表(或电压表)等测量未知电阻R的阻值,其中电源电压恒定且未知,设计了下列五种电路,实验中在不拆改电路的情况下,不能够测出未知电阻阻值是
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐1】在一条长绳的一端系一个小铁球就做成了一个摆,如图所示。铁球摆动一个来回所用的时间叫做摆的周期。小明猜想摆的周期与绳子的长度有关,请你设计一个实验验证小明的猜想。(提示:摆的周期可能比较短,直接测出摆动一个来回的时间可能会有比较大的误差)
(1)实验器材:铁架台(用于固定摆)、细长绳、小铁球(有可固定细绳的螺帽)、______ ;
(2)实验步骤:( ) ;
(3)实验结论(说明如何根据实验数据判断小明的猜想是否正确)。( )
(1)实验器材:铁架台(用于固定摆)、细长绳、小铁球(有可固定细绳的螺帽)、
(2)实验步骤:
(3)实验结论(说明如何根据实验数据判断小明的猜想是否正确)。
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】小明同学做“比较两种材料保温性能”的实验,他取:材料①泡沫塑料,材料②卫生纸两种材料作保温材料,两支相同的温度计,两只相同的大玻璃烧杯,钟表和热开水,以及细线、硬纸片、剪刀。他做两个相同的硬纸盒,把盛有热水的烧杯放入填有不同保温材料的硬纸盒中自然冷却,装置如图甲所示。根据实验测得的数据绘得图乙所示“水温与时间关系”的图像。实验过程室温基本不变,请回答:
(1)为了比较两种材料的保温性能,从控制变量的角度,应注意哪些问题?(写出两点)
①______ 。②______ ;
(2)根据实验图像提供信息,材料①和②,谁的保温性能较好?为什么?______ (材料①/材料②);______ ;
(3)分析实验图像数据,你认为热水放在房间里降温时,温度自然降低的规律是:______ ;
A.先快后慢 B.先慢后快
C.均匀降低 D.基本不变
(4)当时的室温大约是______ ;
(5)根据描绘的热水冷却图像,如果你要尽快喝一杯奶咖啡,可以有两种方式供你选择。
方式:先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却,然后加一匙冷牛奶。
方式:先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却。
那么,你认为______ (方式1/方式2)的冷却效果较好。
(1)为了比较两种材料的保温性能,从控制变量的角度,应注意哪些问题?(写出两点)
①
(2)根据实验图像提供信息,材料①和②,谁的保温性能较好?为什么?
(3)分析实验图像数据,你认为热水放在房间里降温时,温度自然降低的规律是:
A.先快后慢 B.先慢后快
C.均匀降低 D.基本不变
(4)当时的室温大约是
(5)根据描绘的热水冷却图像,如果你要尽快喝一杯奶咖啡,可以有两种方式供你选择。
方式:先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却,然后加一匙冷牛奶。
方式:先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却。
那么,你认为
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实验题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】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,更换使用如图乙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:
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,如图丙所示:
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________ .
(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
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙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 | 清晰 | 清晰 |
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,如图丙所示:
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
③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
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