26、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
8
cm.
(2)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.
(3)當(dāng)物距從開(kāi)始再到逐漸增大時(shí),則像的大小
變小
,像距
變小
.(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
一定不會(huì)
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
等于
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
f>8cm成實(shí)像;f<8cm成虛像;f>16cm成倒立縮小實(shí)像
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.
解答: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;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;
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論,考查了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的處理和分析歸納能力,是一道不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)探究題.
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(2)如果將燭焰移到裝置圖中20cm處,在光屏上      (填“能”或“不能”)承接到像,這是因?yàn)?u>                           。

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