Question

【題目】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,將發(fā)光體S(箭頭形狀的發(fā)光二極管,長(zhǎng)為2 cm)、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖所示.固定凸透鏡T,將發(fā)光體S放在離凸透鏡4 cm(物距u)處,移動(dòng)光屏P,如果找不到像,則記錄光屏上光斑的特征;如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像,則記下像的特征,測(cè)出光屏P到透鏡T的距離(像距)和像的長(zhǎng)度.然后,將物距依次增加2 cm,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,根據(jù)表中的信息,回答下列問題:

(1)凸透鏡T的焦距為____cm.

(2)物距u在____范圍時(shí),在光屏上總成倒立放大的實(shí)像.

(3)當(dāng)物距從開始再到逐漸增大時(shí),則像的大小____,像距____(均選填“變大”“變小”“不變”“先變小后變大”“先變大后變小”).

(4)當(dāng)物距等于7 cm時(shí),物體在光屏上____成像(填“一定會(huì)”“一定不會(huì)”“可能會(huì)”).分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)物像間距(u+v)最小時(shí),成在光屏上的像的長(zhǎng)度____發(fā)光體的長(zhǎng)度(填“大于”“小于”或“等于”).

(5)請(qǐng)你根據(jù)上表提供的信息,再找出一條規(guī)律_____________.

Answer 1

【答案】8大于8 cm小于16 cm變小變小一定不會(huì)等于f>8 cm成實(shí)像(f<8 cm成虛像;f>16 cm成倒立、縮小的實(shí)像)

【解析】

(1)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距，成等大的實(shí)像，所以由表中數(shù)據(jù)知凸透鏡T的焦距為：。

(2)凸透鏡的焦距f=8 cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知，物距位于一倍到二倍焦距之間時(shí)，成放大的實(shí)像，所以物距u在大于8 cm小于16 cm范圍時(shí),在光屏上總成倒立、放大的實(shí)像.

(3)由凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,可知,當(dāng)物距從開始再到逐漸增大時(shí),即物距增大、像距變小,像變小.

(4)因?yàn)橥雇哥R的焦距f=8 cm,所以當(dāng)u=7 cm時(shí),u<f,成正立、放大的虛像.一定不能在光屏上成像.

分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)物像間距(u+v)最小時(shí),即物距為16 cm和像距為16 cm時(shí),此時(shí)(u+v)最小,則成在光屏上的像的長(zhǎng)度為2 cm,正好等于發(fā)光體的長(zhǎng)度.

(5)由表中信息可知:

當(dāng)f>8 cm時(shí)，即物距大于焦距時(shí)，凸透鏡成實(shí)像；

當(dāng)f>16 cm時(shí)，即物距大于二倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；

當(dāng)f<8 cm時(shí)，即物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成虛像。