Question

3．小歡在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，用長為2cm的發(fā)光二極管S代替蠟燭，將其與凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上進行實驗．固定凸透鏡，將發(fā)光體S放在離凸透鏡10cm處，移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，記下像的特征，測出像距u和像的長度．然后，將物距u依次增加2cm，重復上面的實驗．實驗數(shù)據(jù)如表，根據(jù)表中的信息，繪制出像距v和物距u的關系圖象．根據(jù)小明的實驗數(shù)據(jù)和分析論證，回答下列問題：

次數(shù)	物距u/cm	像距口/cm	像的長度/cm	像的倒正
1	10.0	40.0	8.0	倒立
2	12.0	24．O	4.0	倒立
3	14.0	18.7	2.7	倒立
4	16.0	16.0	2.0	倒立
5	18.0	14.4	1.6	倒立
6	20，0	13.3	1.3	倒立

（1）該凸透鏡的焦距為8cm．
（2）當物距為l5cm時，物體在光屏上的像是倒立（選填“倒立”或“正立”），此時光屏上的像的長度大于2cm（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）可以得出像距v與物距u的關系是：物距增大時像距隨之減小，且隨著物距的增大像距減小得越來越慢，理由是：像距隨物距的變化不均勻．
（4）通過實驗數(shù)據(jù)還可以得出什么結(jié)論？寫出一點即可．物距大于2倍焦距時，凸透鏡成縮小的像．

Answer 1

分析 （1）（1）根據(jù)當物距等于2倍焦距時，成倒立等大實像的特點進行分析．
（2）2f＞U＞f，成倒立、放大的實像．
（3）根據(jù)像距v和物距u的關系圖象和表格數(shù)據(jù)，得出物距增大時像距隨之減小．
（4）根據(jù)圖象并結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律來分析得結(jié)論．

解答 解：（1）由表格中第四次數(shù)據(jù)知，當物距等于16cm時，像距等于16cm，此時成倒立等大的實像，所以16cm=2f，f=5cm，則凸透鏡的焦距為8cm．
（2）凸透鏡的焦距f=8cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，U=15cm時，f＜U＜2f，成正立、放大的實像，像變大，此時光屏上的像的長度大于2cm．
（3）從圖象中可以看出，物距增大時像距隨之減小，且隨著物距的增大像距減小得越來越慢．
（4）分析表格中數(shù)據(jù)，物距都大于2倍焦距，所以可得物距大于2倍焦距時，凸透鏡成縮小的像．
故答案為：（1）8；（2）倒立；大于；
（3）物距增大時像距隨之減小，且隨著物距的增大像距減小得越來越慢；像距隨物距的變化不均勻；
（4）當物距大于2倍焦距時，凸透鏡成縮小的像．．

點評 本題考查學生能否根據(jù)實驗中記錄的數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論，考查了學生對數(shù)據(jù)的處理和分析歸納能力，是一道很好的實驗探究題．