Question

12．小帆學(xué)習(xí)了凸透鏡的成像規(guī)律后，知道可以靠改變物距來改變物體通過某一個(gè)凸透鏡所成的實(shí)像的大小，可是他看見爸爸用相機(jī)拍照時(shí)，卻能夠通過“變焦鏡頭”使景物的像變大或變�。�于是他做出猜想：“照相機(jī)的成像特點(diǎn)中，物距一定時(shí)，同一物體通過焦距越大的凸透鏡所成實(shí)像的高度越大”．為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，他到實(shí)驗(yàn)室借到了光具座（軌道上有刻度尺和固定光具的金屬滑塊）、焦距分別為5cm、10cm和15cm的甲、乙、丙三個(gè)凸透鏡、F形LED燈（作為物體）、光屏、刻度尺等，如圖所示．請(qǐng)幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想．

（1）如果實(shí)驗(yàn)中裝有凸透鏡的滑塊一直固定在50cm刻線處不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將裝有“F”形LED燈的金屬滑塊放置在A處；（選填“A”或“B”）
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

分析 （1）照相機(jī)成像的條件是物距大于二倍焦距；
（2）（3）物距一定，通過改變凸透鏡的焦距來探究像的大小情況，并將物距、像距、焦距、像的大小情況記錄．

解答 解：（1）該同學(xué)的猜想：“照相機(jī)的成像特點(diǎn)中，物距一定時(shí)，同一物體通過焦距越大的凸透鏡所成實(shí)像的高度越大”，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持物距一定；
已知3個(gè)凸透鏡的焦距分別為5cm、10cm和15cm，照相機(jī)成像的條件是物距大于二倍焦距，所以為了完成該實(shí)驗(yàn)，則物距u＞30cm，故應(yīng)把裝有“F”形LED燈的金屬滑塊放置在A處；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將F形LED燈、凸透鏡甲和光屏從左到右依次固定在光具座的滑塊上，將三者的中心調(diào)到同一高度；
②將F形LED燈移至20cm刻線處，打開LED燈，移動(dòng)光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像的高度h，將f與h的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
③將透鏡分別換成乙和丙，仿照步驟②再做兩次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)中先將F形LED燈、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，不改變透鏡和F形LED燈的位置，移動(dòng)光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像的高度h，將f與h的數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
焦距f/cm
像高h(yuǎn)/cm

故答案為：（1）A；（2）（3）見解析．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像時(shí)，物距一定，改變凸透鏡的焦距，光屏如何移動(dòng)，像如何變化，在照相機(jī)實(shí)際拍照時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)，也體現(xiàn)物理和生活的密切關(guān)系，一定要掌握．