Question

在“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先觀察并記下凸透鏡的

焦距

．
（2）在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中A是光具座，B是光屏，C是蠟燭，D是凸透鏡．在組裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使凸透鏡和光屏的中心跟燭焰的中心大致在

同一高度

．
（3）當(dāng)調(diào)整好凸透鏡的位置，使物距大于凸透鏡的兩倍焦距后，要移動(dòng)光屏找像．在移動(dòng)過程中，眼睛要注意觀察

光屏

．
（4）在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，要將從光具座上讀出的物距和像距的值分別跟凸透鏡的

焦距

相比較，并記錄相應(yīng)的成像情況．
（5）如果燭焰在光屏上成清晰的像，這個(gè)像是

實(shí)

像（選填“虛”或“實(shí)”）．當(dāng)燭焰在凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，應(yīng)從

光屏

（選填“光屏”或“燭焰”）一側(cè)透過凸透鏡觀察像．
（6）如果凸透鏡焦距為10厘米，為了找到像的位置，光屏應(yīng)在光具座的

60～70

厘米刻度范圍內(nèi)移動(dòng)（選填“60～70”或“大于70”）；保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭在45厘米刻度處時(shí)，移動(dòng)光屏，

不能

在光屏上成像（選填“能”或“不能”）．
（7）為進(jìn)一步找出凸透鏡成像實(shí)像時(shí)，像距、物距及成像大小之間的關(guān)系，某同學(xué)用焦距f=10厘米的凸透鏡和3厘長(zhǎng)的發(fā)光管，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得物距、像距和成像的大小，填入下表中．
表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物距u（厘米）	像距v（厘米）	光屏上成像長(zhǎng)度（厘米）
1	12	60.0	15.0
2	15	30.0	6
3	30	15	1.5
4	35	14	1.2

（A） 分析表中

1、2、3、4

的數(shù)據(jù)可知，同一凸透鏡成像實(shí)像時(shí)，像距隨物距的增大而減�。�
（B） 分析表中第二列和第四列的數(shù)據(jù)，凸透鏡成像實(shí)像時(shí)，光屏上成像長(zhǎng)度和物距之間的關(guān)系，可得出初步結(jié)論是：

物距越大，像距越小，所成的像就越小

．
（C） 該同學(xué)還想進(jìn)一步研究凸透鏡成像實(shí)像時(shí)，成像大小與凸透鏡焦距之間的關(guān)系，除了能完成上面實(shí)驗(yàn)的器材之外，還需要增加的實(shí)驗(yàn)器材是

焦距不同的凸透鏡

，測(cè)量時(shí)，所預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的條件是

物距必須都要大于凸透鏡的焦距

．

Answer 1

分析：（1）做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)先確定其焦距；
（2）為使像能完整成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上．
（3）實(shí)像可以呈現(xiàn)在光屏上，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，眼睛要觀察光屏；
（4）在凸透鏡成像規(guī)律中，物體和像到凸透鏡的距離的大小都是與焦距相比較的，進(jìn)而確定出2倍焦距以外、1倍焦距和2倍焦距之間或1倍焦距以內(nèi)的成像特點(diǎn)；
（5）實(shí)像都能成在光屏上，而虛像不能成在光屏上；
（6）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道當(dāng)物距處于1倍和2倍焦距之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，此時(shí)像距大于2倍焦距．同時(shí)知道當(dāng)物距小于焦距時(shí)，成正立、放大的虛像，虛像不能成在光屏上．
（7）A、分析表中的四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中物距和像距的變化關(guān)系即可判斷規(guī)律；
B、分析比較第二列和第四列的物距和像大小的變化規(guī)律即可判斷；
C、由于想探究成像大小與凸透鏡焦距之間的關(guān)系，所以除了能完成上面實(shí)驗(yàn)的器材之外，還需要增加的實(shí)驗(yàn)器材是焦距不同的凸透鏡；而且由于研究凸透鏡成像實(shí)像時(shí)的情況，所以測(cè)量時(shí)，所預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)應(yīng)滿足：物距必須都要大于凸透鏡的焦距．

解答：解：（1）在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先觀察并記下凸透鏡的焦距；
（2）在組裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，為了使得像成在光屏的中央，所以應(yīng)使凸透鏡和光屏的中心跟燭焰的中心大致在同一高度；
（3）當(dāng)調(diào)整好凸透鏡的位置，使物距大于凸透鏡的兩倍焦距后，凸透鏡成實(shí)像，光屏能承接到像，所以眼睛要觀察光屏；
（4）在凸透鏡成像規(guī)律中，物體和像到凸透鏡的距離的大小都是與焦距相比較的，進(jìn)而確定出2倍焦距以外、1倍焦距和2倍焦距之間或1倍焦距以內(nèi)的成像特點(diǎn)；
（5）據(jù)實(shí)像和虛像的特點(diǎn)可知，如果燭焰在光屏上成清晰的像，這個(gè)像是實(shí)像；當(dāng)燭焰在凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，成的是虛像，故應(yīng)從光屏一側(cè)透過凸透鏡觀察像；
（6）根據(jù)已知得f=10cm，由圖知，物距u=45cm，處于2倍焦距以外，所以成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)像距處于1倍焦距和2倍焦距之間．所以光屏的位置應(yīng)大于60～70cm．當(dāng)蠟燭在45cm刻度處時(shí)，物距為5cm，小于1倍焦距，所以此時(shí)成虛像，不能成在光屏上．
（7）A、分析表中1、2、3、4中的物距和像距的數(shù)據(jù)可知，同一凸透鏡成像實(shí)像時(shí)，像距隨物距的增大而減�。�
B、分析表中第二列和第四列的數(shù)據(jù)，凸透鏡成像實(shí)像時(shí)，光屏上成像長(zhǎng)度和物距之間的關(guān)系，可得出初步結(jié)論是：物距越大，像距越小，所成的像就越�。�
C、由于想探究成像大小與凸透鏡焦距之間的關(guān)系，所以除了能完成上面實(shí)驗(yàn)的器材之外，還需要增加的實(shí)驗(yàn)器材是焦距不同的凸透鏡；而且由于研究凸透鏡成像實(shí)像時(shí)的情況，所以測(cè)量時(shí)，所預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)應(yīng)滿足：物距必須都要大于凸透鏡的焦距．
故答案為：（1）焦距；（2）同一高度；（3）光屏；（4）焦距；（5）實(shí)；光屏；（6）60～70；不能；（7）（A）1234；（B）物距越大，像距越小，所成的像就越��；（C）焦距不同的凸透鏡；物距必須都要大于凸透鏡的焦距．

點(diǎn)評(píng)：關(guān)于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個(gè)方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④具體的應(yīng)用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容．