Question

1．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，小宇同學將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具上如圖所示，應先調(diào)整光屏的，使它和凸透鏡、燭焰的中心大致，以保證燭焰的像能成在光屏的．
（1）若保持圖中蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏移至光具座的“80厘米”刻度處，則光屏上得到燭焰倒立、放大的實像（選填“放大”或“縮小”）．
（2）小宇在實驗過程中發(fā)現(xiàn)當凸透鏡成實像時，像高與像距、物距之間有一定的關系，為了進一步研究，他將5cm高的發(fā)光體作為光源進行實驗．下表是小宇同學實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	物距u （厘米）	像距v （厘米）	物高l （厘米）	像高h （厘米）	像的性質(zhì)
					正立、倒立	虛像、實像
1	35	14	5	2	倒立	實像
2	30	15	5	2.5
3	20	20	5	5
4	15	30	5	10
5	12	60	5	25

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列問題：
①該凸透鏡的焦距為0.1米．
②分析比較實驗序號1與2中的物距與像距的大小關系以及成像情況，可以得出的初步結論是：物體通過同一凸透鏡成像，當物距大于像距時，在凸透鏡的另一側成倒立縮小的實像．
③分析比較實驗序號1～5中的像距和像高隨物距的變化關系，可以得出的初步結論是：物體通過（同一）凸透鏡成實像時，當物距減小時，像距增大，像變大．
④進一步分析表中像高與物高以及像距與物距數(shù)據(jù)的比例關系，可得出結論：像距v與物距u的比值等于像高與物高的比值．
⑤若要繼續(xù)探究凸透鏡的所成實像的高度與凸透鏡焦距的關系，小宇應該保證物高和物距相同，選擇不同焦距的凸透鏡來做該實驗．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像的規(guī)律是：u＞2f，成倒立縮小的實像；f＜u＜2f，成倒立放大的實像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的實像；
（2）①u=2f，成倒立等大的實像；
②根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，可求得其焦距；
③凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像；物距等于像距時，成倒立等大的實像；物距小于像距時，成倒立放大的實像；
④凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大
⑤根據(jù)像距v與物距u的比值和像高與物高的比值分析；⑤焦距不同的凸透鏡，物高和物距相同，成像情況不同，像距隨著焦距的增大而增大．

解答 解：（1）保持圖中蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏移至光具座的“80厘米”刻度處，像距大于物距，成倒立、放大的實像；
（2）①第3次實驗中，物距等于像距，成倒立、等大的實像，u=v=2f=20cm，故f=10cm=0.1m；
②實驗1、2，凸透鏡都成倒立、縮小的實像，物距都大于像距，所以，當物距大于像距時．在凸透鏡的另一側成倒立縮小的實像；
③實驗1～5中數(shù)據(jù)說明：物體通過（同一）凸透鏡成實像時，當物距減小時，像距增大，像變大；
④表格中第二組數(shù)據(jù)，像距v與物距u的比值=$\frac{15cm}{30cm}$=$\frac{1}{2}$，像高與物高的比值=$\frac{2.5cm}{5cm}$=$\frac{1}{2}$，同理，計算第三、四…組數(shù)據(jù)可得：凸透鏡成實像時，像距v與物距u的比值等于像高與物高的比值．
⑤要繼續(xù)探究凸透鏡的所成實像的高度與凸透鏡焦距的關系，他們應該保證物高和物距相同，凸透鏡焦距不同來做該實驗．
故答案為：（1）放大；（2）①0.1；②物距大于像距；③物體通過（同一）凸透鏡成實像時，當物距減小時，像距增大，像變大；④像距v與物距u的比值等于像高與物高的比值；⑤物高和物距．

點評 凸透鏡相當于由很多個三棱鏡組成的，光經(jīng)過透鏡折射后會聚成像，擋住一部分光不會影響所成的像，只是亮度變暗；此實驗現(xiàn)象可以讓學生做實驗時動手操作一下，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，感性認識印象會更深，效果會更好．