Question

【題目】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將發(fā)光體S（箭頭形狀的發(fā)光二極管，長(zhǎng)為2cm）、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進(jìn)行試驗(yàn)，如圖所示．

固定凸透鏡T，將發(fā)光體S放在離凸透鏡4cm（物距u）處，移動(dòng)光屏P，如果找不到像，則記錄光屏上光斑的特征；如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像，則記下像的特征，測(cè)出光屏P到透鏡T的距離（像距v）和像的長(zhǎng)度．然后，將物距依次增加2cm，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)表中的信息，回答下列問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm	像的長(zhǎng)度/cm	像的特征
1	4.0	/	光斑大小變化	只有圓光斑
2	6.0	/	光斑大小變化	只有圓光斑
3	8.0	/	光斑大小不變	只有圓光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立的箭頭
5	12.0	24.0	4.0	倒立的箭頭
6	14.0	18.7	2.7	倒立的箭頭
7	16.0	16.0	2.0	倒立的箭頭
8	18.0	14.4	1.6	倒立的箭頭
9	20.0	13.3	1.3	倒立的箭頭

（1）凸透鏡T的焦距為 cm．

（2）物距u在 范圍時(shí)，在光屏上總成倒立放大的實(shí)像．

（3）當(dāng)物距從開(kāi)始再到逐漸增大時(shí)，則像的大小 ，像距 ．（均選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”、“先變大后邊小”）

（4）當(dāng)物距等于7cm時(shí)，物體在光屏上 成像（填“一定會(huì)”、“一定不會(huì)”“可能會(huì)”）．分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)物像間距（u+v）最小時(shí)，成在光屏上的像的長(zhǎng)度 發(fā)光體的長(zhǎng)度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（5）請(qǐng)你根據(jù)上表提供的信息，再找出一條規(guī)律 ．

Answer 1

【答案】（1）8

（2）大于8cm小于16cm

（3）變��；變�。�

（4）一定不會(huì)；等于．

（5）f＞8cm成實(shí)像；f＜8cm成虛像；f＞16cm成倒立縮小實(shí)像

【解析】

試題分析：（1）要解決此題，需要掌握凸透鏡對(duì)光的作用，知道從焦點(diǎn)發(fā)出的光，經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸．

根據(jù)4.0cm﹣8.0cm時(shí)的光斑大小變化即可確定焦點(diǎn)的位置，然后可知焦距大�。�

（2）U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．2f＞U＞f，成倒立、放大的實(shí)像．

（3）根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大可解答此題．

（4）U＜f，成正立、放大的虛像．不能在光屏上成像．根據(jù)物像間距（u+v）最小時(shí)，找出像的長(zhǎng)度，與發(fā)光體的長(zhǎng)度比較一下即可得出結(jié)論．

（5）由表中信息總結(jié)的合理規(guī)律即可，例如：f＞8cm時(shí)的成像情況，f＜8cm；f＞16cm成像情況等，與表中信息無(wú)關(guān)的規(guī)律不可以．

解：（1）若將發(fā)光體S放在焦點(diǎn)處，則發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后，平行于主光軸，則在光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與凸透鏡等大的圓形的光斑，而只有將發(fā)光體S放在8cm處時(shí)，光斑大小不變，可知此處即為焦點(diǎn)，則凸透鏡T的焦距為8cm．

故答案為：8

（2）凸透鏡的焦距f=8cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，物距u在大于8cm小于16cm范圍時(shí)，在光屏上總成倒立放大的實(shí)像

故答案為：大于8cm小于16cm（或大于10cm小于16cm、或大于f小于2 f）

（3）由凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，可知，當(dāng)物距從開(kāi)始再到逐漸增大時(shí)，則物距增大、像距變小，像變�。�

故答案為：變小；變�。�

（4）因?yàn)橥雇哥R的焦距f=8cm，所以當(dāng)U=7cm時(shí)，U＜f，成正立、放大的虛像．不能在光屏上成像．

分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)物像間距（u+v）最小時(shí)，即物距為16cm和像距為16cm時(shí)，此時(shí)（u+v）最小，則成在光屏上的像的長(zhǎng)度為2cm，正好等于發(fā)光體的長(zhǎng)度．

故答案為：一定不會(huì)；等于．

（5）由表中信息可知：f＞8cm成實(shí)像，f＞16cm成倒立縮小實(shí)像，物像間距與像的大小之間的規(guī)律等都可以．

故答案為：如：f＞8cm成實(shí)像；f＜8cm成虛像；f＞16cm成倒立縮小實(shí)像；