Question

3．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，各組先使用相同焦距的凸透鏡進行實驗．
（1）小宇所在的小組實驗操作規(guī)范、測量準確，實驗記錄如表1所示：
表 1  

實驗序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質
1	7.00	/	正立、放大、虛像
2	12.00	24.00	倒立、放大、實像
3	16.00	16.00	倒立、等大、實像
4	20.00	13.33	倒立、縮小、實像
5	30.00	10.91	倒立、縮小、實像

表 2

序號	直徑	焦距
甲	5cm	30cm
乙	3cm	5cm

請你根據(jù)表1中信息，判斷凸透鏡的焦距f=8.00 cm．
（2）當將燭焰放在該凸透鏡的焦點上，凸透鏡固定不動，將光屏向遠離凸透鏡方向移動的過程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是沒有實像，會出現(xiàn)一個圓形的光斑．
（3）實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，實驗桌上另有兩個凸透鏡，規(guī)格如表2所示．
為了能完整得到凸透鏡成像的普遍規(guī)律，應該選用的凸透鏡是乙．（ 選填：“甲”或“乙”）

Answer 1

分析 （1）知道當物距等于2倍焦距時，成倒立、等大的實像，此時像距也為2倍焦距．所以在表格中找到成倒立等大實像的情況，便可以根據(jù)物距或像距計算出焦距了．
（2）從凸透鏡焦點發(fā)出的光經過凸透鏡后成為平行光．
凸透鏡成實像時，像距與物距的關系：物近像遠像變大，物遠像近像變�。�
（3）要解決此題，需要認真分析表格中凸透鏡焦距數(shù)值，根據(jù)實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，可得出結論．

解答 解：（1）由表1第二次實驗可知，當物距等于16.00cm時，像距也等于16.00cm，并且此時成倒立、等大的實像．
根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，此時物距、像距都等于2倍焦距，所以f=8.00cm．
（2）把蠟燭放在該凸透鏡的焦點上，此時經過凸透鏡的光線將平行于主光軸，所以無論光屏怎樣移動，都沒有實像，只會在光屏上出現(xiàn)大小不變的圓形光斑．
（3）如果選擇甲凸透鏡，當“研究凸透鏡成像的規(guī)律”中的u＞2f時，即物距大于60cm，此時f＜v＜2f，即像距大于30cm小于60cm，則物和像之間的距離應大于90cm；而實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，此時所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像．所以不能選甲凸透鏡，只能選擇乙凸透鏡．
故答案為：（1）8.00；（2）沒有實像，會出現(xiàn)一個圓形的光斑；（3）乙．

點評 此題主要考查了有關凸透鏡成像的運用，首先要熟練掌握成像規(guī)律的內容，同時考查了凸透鏡對光的作用，把物體放到焦點觀察像，也是我們應該了解的．