Question

18．在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中：
第1小組同學依次把點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上．但是，在實驗中無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像，請你幫他們找出二個可能的原因：
（1）燭焰、凸透鏡、光屏中心不在同一高度
（2）蠟燭到凸透鏡距離小于或等于一倍焦距．
第1、2兩個實驗小組分別進行了若干次操作，并把實驗數(shù)據(jù)準確記錄在下面表格中．

	第1小組				第2小組
凸透鏡焦距/c m	14	14	14	14	16	16	16	16
物體到凸透鏡的距離/cm	20	30	40	60	20	30	40	60
像到凸透鏡的距離/cm	47	26	22	18	80	37	27	22
像的正倒	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立

請分析以上數(shù)據(jù)，你能得到什么結論？（寫出兩條即可）
①物距大于焦距、成倒立的像時，物距越大，像距越小
②焦距一定、成倒立的像時，物距越大，像距越�。�

Answer 1

分析 （1）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（2）①在凸透鏡焦距一定的且成實像的情況下，比較物距與像距；
②在成實像的情況下，比較物距相同時，透鏡的焦距和像距關系．

解答 解：（1）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．故有以下三種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
（2）分析以上數(shù)據(jù)可知，①在凸透鏡焦距一定的且成實像的情況下，物體到凸透鏡越遠（近）像離凸透鏡越近（遠）；
②在成實像的情況下，物距相同時，透鏡焦距越大，像離透鏡越遠．
故答案為：（1）燭焰、凸透鏡、光屏中心不在同一高度；
（2）蠟燭到凸透鏡距離小于或等于一倍焦距；
①物距大于焦距、成倒立的像時，物距越大，像距越�。�
②焦距一定、成倒立的像時，物距越大，像距越��；

點評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，此題通過例舉一些實驗數(shù)據(jù)，讓學生通過數(shù)據(jù)總結結論，考查了分析數(shù)據(jù)得出結論的能力．同時考查了實驗中常出現(xiàn)的一種情況，即光屏上沒有像，知道這可能是成虛像，或不能成像或光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度．