Question

6．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，發(fā)光體的高度為2cm）凸透鏡和光屏依次放在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，固定凸透鏡，將發(fā)光體放在離透鏡4cm處，前后移動(dòng)光屏，如果找不到像，記錄光屏上光斑的特征，如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像，記下像的特征，測(cè)出光屏到透鏡的距離和像的長(zhǎng)度，然后將物距依次增加2cm重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)表中的信息，回答以下問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm	像的長(zhǎng)度/cm	像的特征
1	4.0	-	大于透鏡的直徑	光斑
2	6.0	-	大于透鏡的直徑	光斑
3	8.0	-	投影等于透鏡的直徑	光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立箭頭
5	12.0	24.0	4.0	倒立箭頭
6	14.0	18.7	2.7	倒立箭頭
7	16.0	16.0	2.0	倒立箭頭
8	18.0	14.4	1.6	倒立箭頭
9	20.0	13.3	1.2	倒立箭頭

（1）凸透鏡的焦距為8.0cm．
（2）物距u在大于8cm小于16cm范圍內(nèi)時(shí)，光屏上總成倒立放大的實(shí)像．
（3）當(dāng)物距從8cm再增大時(shí)，則像的大小變小，像距變�。�（均選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”、“先變大后邊小”）
（4）當(dāng)物距等于7cm時(shí)，物體在光屏上一定不會(huì)成像（填“一定會(huì)”、“一定不會(huì)”“可能會(huì)”）．
（5）分析以上實(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)度等于發(fā)光體的長(zhǎng)度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)u=2f時(shí)，v=2f可得凸透鏡的焦距；
（2）已知凸透鏡焦距，由2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像分析解答；
（3）根據(jù)物距變大，像距變小，像變小分析解答；
（4）根據(jù)u＜f，成正立、放大的虛像；實(shí)像能成在光屏上，虛像不能在光屏上呈現(xiàn)分析解答；
（5）根據(jù)物像間距（u+v）最小時(shí)，找出像的長(zhǎng)度，與發(fā)光體的長(zhǎng)度比較一下即可得出結(jié)論．

解答 解：
（1）凸透鏡成像時(shí)，u=2f時(shí)，v=2f，由表中第7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，u=v=2f=16.0cm，所以f=8.0cm；
（2）當(dāng)2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，所以當(dāng)物距8.0cm＜u＜16.0cm時(shí)，光屏上總成倒立放大的實(shí)像；
（3）當(dāng)物距從8cm再增大時(shí)，物距u＞f，此時(shí)時(shí)物距變大，像距變小，像也變��；
（4）當(dāng)物距等于7cm時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，虛像不能成在光屏上；
（5）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16cm和像距為16cm時(shí)，此時(shí)（u+v）最小，此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像，則成在光屏上的像的長(zhǎng)度為2cm，正好等于發(fā)光體的長(zhǎng)度．
故答案為：（1）8.0；（2）大于8cm小于16cm；（3）變小；變��；（4）一定不會(huì)；（5）等于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論，考查了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的處理和分析歸納能力，關(guān)鍵是正確判斷凸透鏡的焦距．