Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小宇同學(xué)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具上如圖所示，應(yīng)先調(diào)整光屏的________，使它和凸透鏡、燭焰的中心大致_______，以保證燭焰的像能成在光屏的_________。

（1）若保持如圖中蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏移至光具座的“80厘米”刻度處，則光屏上得到燭焰倒立、_________的實(shí)像（選填“放大”或“縮小”）。

（2）小宇在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高與像距、物距之間有一定的關(guān)系，為了進(jìn)一步研究，他將5cm高的發(fā)光體作為光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下表是小宇同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的幾組數(shù)據(jù)：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列問(wèn)題：

①該凸透鏡的焦距為__________米 。

②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2中的物距與像距的大小關(guān)系以及成像情況，可以得出的初步結(jié)論是：物體通過(guò)同一凸透鏡成像，當(dāng)__________時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)成倒立縮小的實(shí)像。

③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～5中的像距和像高隨物距的變化關(guān)系，可以得出的初步結(jié)論是：___________________________________________________________________。

④進(jìn)一步分析表中像高與物高以及像距與物距數(shù)據(jù)的比例關(guān)系，可得出結(jié)論：___________________________________________________________________。

⑤若要繼續(xù)探究凸透鏡的所成實(shí)像的高度與凸透鏡焦距的關(guān)系，小宇應(yīng)該保證 ____________相同，選擇不同焦距的凸透鏡來(lái)做該實(shí)驗(yàn)。

Answer 1

【答案】 高度 在同一高度 中央 放大 0.1 當(dāng)物距大于像距時(shí) 物體通過(guò)（同一）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大 物體通過(guò)（同一）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高與物高的比值和像距與物距的比值相等 物高和物距

【解析】（1）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)整光屏的高度，使它和凸透鏡、燭焰的中心大致在同一高度，以保證燭焰的像能成在光屏的中央。

（2）若保持如圖中蠟燭和透鏡的位置不變，則物距u=50cm-30cm=20cm，將光屏移至光具座的“80厘米”刻度處，此時(shí)像距v=80cm-50cm=30cm，像距大于物距v＞u，則光屏上得到燭焰倒立、放大的實(shí)像。

（3）①根據(jù)第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)u=v=2f時(shí)，成等大、倒立的實(shí)像，所以該凸透鏡的焦距

②實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2都是物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像�？梢缘贸龅某醪浇Y(jié)論是：物體通過(guò)同一凸透鏡成像，當(dāng)物距大于像距時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)成倒立縮小的實(shí)像。

③實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～5中，物距變小，像距變大，像變大�？梢缘贸龅某醪浇Y(jié)論是：物體通過(guò)（同一）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大。即“物近像遠(yuǎn)像變大” 。

④分析表中數(shù)據(jù)：第2次實(shí)驗(yàn)像高與物高之比；像距與物距數(shù)據(jù)的之比，同理，第3 、4 、5次實(shí)驗(yàn)均可得出結(jié)論：物體通過(guò)（同一）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高與物高的比值和像距與物距的比值相等。

⑤若要繼續(xù)探究凸透鏡的所成實(shí)像的高度與凸透鏡焦距的關(guān)系，應(yīng)控制物高和物距相同，選擇不同焦距的凸透鏡來(lái)做該實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)方法叫控制變量法。