Question

13．小王用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像規(guī)律．實(shí)驗(yàn)桌上現(xiàn)有A、B兩個(gè)凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為50cm，凸透鏡B的焦距為10cm．光具座上標(biāo)尺的刻度范圍如圖1所示：

（1）小王想探究凸透鏡成像的規(guī)律，應(yīng)選用B凸透鏡（選填“A’’或“B”）．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，他調(diào)整發(fā)光物、透鏡、和光屏的中心大致在同一高度，以保證發(fā)光物的像成在光屏的中央．
（2）小王在圖中的光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動(dòng)光屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知

實(shí)驗(yàn)次序	物體到凸透鏡的距離u/cm	光屏上像到凸透鏡的距離v/cm	光屏上像的大小
1	60	12	縮小
2	30	15	縮小
3	20	20	等大
4	15	30	放大
5	12	60	放大

①?gòu)膶?shí)驗(yàn)次序1、2、可以看出，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物體到凸透鏡的距離是大于1倍焦距的．
②從實(shí)驗(yàn)次序2、3、4可以看出，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物體到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越大；
（3）你認(rèn)為小王同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是如何調(diào)整光屏接收到清晰地像，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟僮鳎?br />（4）如圖2，這條折射光線的發(fā)光點(diǎn)來(lái)自于透鏡左側(cè)哪個(gè)區(qū)域B
A．二倍焦距以外  B．二倍焦距和焦距之間   C．二倍焦距以內(nèi)     D．二倍焦距上．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要認(rèn)真分析AB凸透鏡焦距數(shù)值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所用的光具座上標(biāo)尺的刻度范圍是“0～100cm”，可得出結(jié)論．
（2）分析表中的物距、像距、像的大小變化規(guī)律，就可以得到結(jié)論；
（3）向前或向后移動(dòng)光屏，直到像清晰為止；
（4）根據(jù)折射光線的位置，結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律即可得出結(jié)論．

解答 解：（1）如果選擇A透鏡，當(dāng)“研究凸透鏡成像的規(guī)律”中的u＞2f時(shí)，即物距大于100cm，此時(shí)f＜v＜2f，即像距大于50cm小于100cm，而實(shí)驗(yàn)所用的光具座上標(biāo)尺的刻度范圍是“0～100cm”，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A透鏡，只能選擇B透鏡．
（2）①?gòu)膶?shí)驗(yàn)次序1、2、可以看出，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物體到凸透鏡的距離是大于1倍焦距的；
②表中數(shù)據(jù)物距越來(lái)越小，像距越來(lái)越大，像由縮小到等大到放大．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小王向前或向后移動(dòng)光屏，成像都會(huì)變模糊，直到此位置成像最清晰為止；
由圖可知，折射光線會(huì)聚在2倍焦距以外，由凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)2f＞u＞f，成倒立放大的實(shí)像，物距v＞2f，因此可知這條折射光線的發(fā)光點(diǎn)來(lái)自于透鏡左側(cè)的二倍焦距和焦距之間，即選項(xiàng)B正確．
故答案為：（1）B； 同一高度；
（2）①1；②大；
（3）向前或向后移動(dòng)光屏，成像都會(huì)變模糊，則此位置成像最清晰；
（4）故選B．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，此題通過(guò)例舉一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論，考查了分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．這種考查對(duì)于學(xué)生來(lái)講是比較困難的．