Question

在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，各組使用相同焦距的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小華所在的小組實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，測量準(zhǔn)確，該小組實(shí)驗(yàn)記錄如下表

實(shí)驗(yàn)序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	12.00	24.00	倒立，放大，實(shí)像
2	16.00	16.00	倒立，等大，實(shí)像
3	20.00	13.33	倒立，縮小，實(shí)像
4	30.00	10.91	倒立，縮小，實(shí)像

（1）請你根據(jù)上表信息，求出凸透鏡的焦距f=

8

cm．在實(shí)驗(yàn)中，我們需要讓蠟燭，凸透鏡，光屏的中心在

同一高度

（2）分析數(shù)據(jù)可知，在一定范圍內(nèi)物體到凸透鏡的距離越近，光屏上像的大小就越

大

，同時發(fā)現(xiàn)像到凸透鏡的距離就

遠(yuǎn)

（3）小華所在的小組把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)上，凸透鏡固定不動，在調(diào)節(jié)光屏與凸透鏡的距離的過程中，在光屏上觀察到的是

光斑

（4）若燭焰，凸透鏡，光屏分別放在某位置時恰好在光屏上成清晰的像，當(dāng)凸透鏡位置不變，燭焰向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動一小段距離時，為了在光屏上再成清晰的像，光屏應(yīng)向

靠近

（遠(yuǎn)離/靠近）凸透鏡方向移動適當(dāng)?shù)木嚯x．
（5）對于焦距相同的凸透鏡，一個物距應(yīng)該對應(yīng)唯一的像距，但從各組匯報數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為12.00cm時，有三個小組所測像距分別為23.00cm，24.00cm，26.00cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是

不是在像最清晰的情況下讀出了像距

．

Answer 1

分析：（1）知道當(dāng)物距等于2倍焦距時，成倒立、等大的實(shí)像，此時像距也為2倍焦距．所以在表格中找到成倒立等大實(shí)像的情況，便可以根據(jù)物距或像距計(jì)算出焦距了．同時在實(shí)驗(yàn)中，我們需要讓蠟燭，凸透鏡，光屏的中心在同一高度；
（2）凸透鏡成實(shí)像時，像距與物距的關(guān)系：物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變�。�
（3）從凸透鏡焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后成為平行光．
（4）在此實(shí)驗(yàn)中要移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像為止．

解答：解：（1）由第二次實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)物距等于16.00cm時，像距也等于16.00cm，并且此時成倒立、等大的實(shí)像．
根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，此時物距、像距都等于2倍焦距．所以f=8.00cm．同時在實(shí)驗(yàn)中，我們需要讓蠟燭，凸透鏡，光屏的中心在同一高度；
（2）分析數(shù)據(jù)可知，在成實(shí)像的情況下，物體到凸透鏡的距離越近，即物距越小，發(fā)現(xiàn)像到凸透鏡的距離即像距越大，光屏上像的也變大；
（3）小華所在的小組把蠟燭放在該凸透鏡的焦點(diǎn)上，所以此時經(jīng)過凸透鏡的光線將平行于主光軸，所以無論光屏怎樣移動，都會在光屏上出現(xiàn)光斑．
（4）在成實(shí)像的情況下，燭焰向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動一小段距離，即物距變大，此時像距應(yīng)該變小，即為了在光屏上再成清晰的像，光屏應(yīng)向靠近凸透鏡方向移動適當(dāng)?shù)木嚯x；
（5）像的位置應(yīng)該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時候測量的；
故答案為：（1）8；同一高度；（2）大；遠(yuǎn)；（3）光斑；（4）靠近；（5）不是在像最清晰的情況下讀出了像距；

點(diǎn)評：此題主要考查了有關(guān)凸透鏡成像的運(yùn)用，首先要熟練掌握成像規(guī)律的內(nèi)容，同時考查了凸透鏡對光的作用，把物體放到焦點(diǎn)觀察像，這也是課本中沒有涉及到的問題．同時考查了像距的測量要求，一定要使光屏上的像最清晰的時候進(jìn)行測量．