Question

在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)需要知道凸透鏡的焦距大約是多少，如果沒(méi)有太陽(yáng)光，怎樣利用白熾燈粗略地測(cè)量出焦距？說(shuō)出你的辦法．
（2）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把蠟焰放在較遠(yuǎn)處，使物距大于2倍焦距，測(cè)出物距，然后移動(dòng)凸透鏡，觀察光屏上成清晰的像時(shí)，測(cè)出像距，并記錄像的大小、正倒和虛實(shí)．請(qǐng)問(wèn)他的操作方法正確嗎？為什么？
（3）點(diǎn)燃蠟燭后，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏和蠟燭，光屏上始終沒(méi)有出現(xiàn)蠟燭火焰的像，你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是什么？

燭焰、透鏡、光屏的中心不在同一高度上

；
（4）若在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，手邊有焦距為48cm、15cm和4cm的三個(gè)凸透鏡，你認(rèn)為選用焦距為

15

cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更為恰當(dāng)．理由是：

48cm太大，光具座長(zhǎng)度不夠，4cm太小，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確

；
（5）第1、2實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行了若干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在下面表格中．

	第1小組				第2小組
凸透鏡焦距/cm	14	14	14	14	16	16	16	16
物距/cm	20	30	40	60	20	30	40	60
像距/cm	47	26	22	18	80	34	27	22
像的正倒	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立

請(qǐng)分析以上數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？（寫出一條即可）

Answer 1

分析：（1）當(dāng)點(diǎn)光源離凸透鏡很遠(yuǎn)時(shí)，光源射出的光線到凸透鏡可以近似的看出平行光．然后根據(jù)聚焦法找到凸透鏡的焦點(diǎn)，測(cè)量焦距．
（2）探究凸透鏡成像時(shí)，當(dāng)物距確定后，不能再改變蠟燭和凸透鏡的位置，只能移動(dòng)光屏，使光屏上出現(xiàn)清晰的像，然后測(cè)量像距大�。�
（3）若光屏上沒(méi)有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕啵�成了虛像，不能成在光屏上�?BR>有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無(wú)法成在光屏上．
有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．可能是光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距．
（4）探究凸透鏡成像時(shí)，光具座的長(zhǎng)度至少是凸透鏡焦距的4倍；焦距太小時(shí)，實(shí)驗(yàn)范圍比較小，測(cè)量不準(zhǔn)確．
（5）由表格數(shù)據(jù)找出實(shí)驗(yàn)的共性結(jié)論，例如物距大于焦距成倒立的像；像距大于焦距成倒立的像；凸透鏡成倒立的像時(shí)，物距增大，像距減小等等．

解答：解：（1）將電燈離凸透鏡盡可能遠(yuǎn)（大于10倍焦距）并正對(duì)著凸透鏡，凸透鏡后面放上光屏，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離直到在光屏上出現(xiàn)清晰的最小最亮的點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出凸透鏡到焦點(diǎn)的距離就近似等于透鏡的焦距．
（2）使物距大于2倍焦距，測(cè)出物距，然后移動(dòng)凸透鏡，觀察光屏上成清晰的像時(shí)，測(cè)出像距，并記錄像的大小、正倒和虛實(shí)．此過(guò)程中，移動(dòng)凸透鏡，物距也發(fā)生的改變，所以操作方法不正確．
（3）點(diǎn)燃蠟燭后，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏和蠟燭，光屏上始終沒(méi)有出現(xiàn)蠟燭火焰的像可能是：
因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上�?BR>有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無(wú)法成在光屏上；
有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像； 可能是光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距．
（4）用焦距為48cm、15cm和4cm的三個(gè)凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，需要的光具座分別至少為192cm、60cm、16cm．光具座的長(zhǎng)度大約是100cm，排除焦距是48cm的凸透鏡．使用焦距是4cm的凸透鏡，實(shí)驗(yàn)范圍比較小，測(cè)量不準(zhǔn)確，排除焦距是4cm的凸透鏡，故選焦距是15cm的凸透鏡．
（5）由表格數(shù)據(jù)知：物距大于焦距成倒立的像；像距大于焦距成倒立的像；凸透鏡成倒立的像時(shí)，物距增大，像距減小等等．
故答案為：（1）將電燈離凸透鏡盡可能遠(yuǎn)（大于10倍焦距）并正對(duì)著凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離直到在光屏上出現(xiàn)清晰的最小最亮的點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出凸透鏡到亮點(diǎn)的距離就近似等于透鏡的焦距；
（2）操作不正確．在測(cè)出物距后，再移動(dòng)凸透鏡，物距發(fā)生了變化；
（3）燭焰、透鏡、光屏的中心不在同一高度上（答案不唯一）；
（4）15；48cm太大，光具座長(zhǎng)度不夠，4 cm太小，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確；
（5）物距大于焦距，凸透鏡成倒立的像．

點(diǎn)評(píng)：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題．
（2）探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，光具座的長(zhǎng)度至少是凸透鏡焦距的4倍，這點(diǎn)學(xué)生容易忽視．