Question

10．探究凸透鏡成像規(guī)律的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)如表：（單位：cm）

序號(hào)	焦距	物距	像距	像的正倒	序號(hào)	焦距	物距	像距	像的正倒
①	14	20	47	倒立	④	16	20	80	倒立
②	14	30	26	倒立	⑤	16	30	34	倒立
③	14	40	22	倒立	⑥	16	40	27	倒立

（1）比較序號(hào)①、②、③（或④、⑤、⑥）的數(shù)據(jù)，可知：當(dāng)焦距相同時(shí)，物距越長(zhǎng)，像距越短．
（2）比較序號(hào)為①④的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)物距相同時(shí)，焦距越長(zhǎng)，則像距越長(zhǎng)．
（3）在上述實(shí)驗(yàn)中，對(duì)調(diào)光屏與蠟燭的位置，能（填“能”或“不能”）在光屏幕上成清晰的像，理由是光路可逆．
（4）實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上始終無(wú)法出現(xiàn)燭焰的像，其原因可能是：物距小于一倍焦距（寫(xiě)出一種即可）

Answer 1

分析 （1）找出序號(hào)①、②、③（或④、⑤、⑥）相同的物理量，然后分析表中的物距、像距、像的大小變化規(guī)律，就可以得到結(jié)論．
（2）比較焦距不同時(shí)，物距、像距的變化；
（3）凸透鏡成像中，當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，f＜v＜2f．當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．知道光路是可逆的．
（4）從成像規(guī)律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上，則不會(huì)成像；放在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)，則會(huì)成正立放大的虛像，虛像不會(huì)呈現(xiàn)在光屏上．

解答 解：（1）分析表中數(shù)據(jù)可知，序號(hào)①、②、③的焦距相同，都為14cm；物距由20cm～40cm，像距由47cm～22cm；
④、⑤、⑥的焦距相同，都為16cm，物距由20cm～40cm，像距由80cm～27cm；
由此可知：當(dāng)焦距相同時(shí)，物距越長(zhǎng)，像距越短；
（2）比較序號(hào)為①④的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)物距相同時(shí)，都為20cm，焦距為16cm的透鏡，則像距比焦距為14cm的透鏡的像距長(zhǎng)，由此可知：當(dāng)物距相同時(shí)，焦距越長(zhǎng)，則像距越長(zhǎng)；
（3）蠟燭與凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立的、放大的實(shí)像．接下來(lái)保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對(duì)調(diào)后，則蠟燭與凸透鏡的距離在二倍焦距以外，在光屏上還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像，這是因?yàn)楣庠谡凵鋾r(shí)光路是可逆的．
（4）在研究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上，否則光屏承接不到像；
如果在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到清晰的像，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，當(dāng)物體放在焦點(diǎn)處時(shí)不成像，在焦點(diǎn)之內(nèi)時(shí)成虛像，并且光具座不夠長(zhǎng)，則光屏不會(huì)接收到像等等，
故答案為：（1）焦距；短；
（2）①④；物距；長(zhǎng)；
（3）能；光路可逆；
（4）物距小于一倍焦距．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力的考查，在最近幾年考查的比較頻繁，一般要利用控制變量法，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．