Question

【題目】創(chuàng)新小組的同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)“認(rèn)識(shí)凸透鏡”時(shí)，將一個(gè)凸透鏡放在距物理書遠(yuǎn)近不同位置，驚奇地發(fā)現(xiàn)在從凸透鏡中分別看到正立放大的像和倒立縮小的像，如圖甲所示。于是，同學(xué)們決定探究“凸透鏡成像的規(guī)律”

（1）由甲圖可知，凸透鏡成像情況可能與_____有關(guān)。

（2）小明同學(xué)選用一個(gè)焦距f為10cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖乙是他第一次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。請(qǐng)你指出小明同學(xué)操作中存在的問(wèn)題是_____。

（3）在解決了上述問(wèn)題后，小明同學(xué)改變蠟燭的位置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并將收集的證據(jù)填入表格。

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物距 u/cm	像距 v/cm	像的性質(zhì)
			正立/倒立	放大/縮小	實(shí)像/虛像
1	16	30	倒立	放大	實(shí)像
2	8		正立	放大	虛像
3	14	35	倒立	放大	實(shí)像
4	30	16	倒立	縮小	實(shí)像
5	40	12	倒立	縮小	實(shí)像
6	6		正立	放大	虛像
7	4		正立	放大	虛像
8	35	14	倒立	縮小	實(shí)像
9	18	26	倒立	放大	實(shí)像

①由小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中收集了多組證據(jù)，分析起來(lái)感覺(jué)很麻煩。針對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析處理，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕慕ㄗh是_____。

②請(qǐng)你根據(jù)表中信息，歸納結(jié)論______。

（4）實(shí)驗(yàn)后，小明又選擇不同焦距的凸透鏡，又重復(fù)上述操作，發(fā)現(xiàn)凸透鏡成像情況其實(shí)是由_____決定的。

Answer 1

【答案】物體到凸透鏡的距離 燭焰、透鏡和光屏的中心不在同一高度上 將數(shù)據(jù)按像的性質(zhì)進(jìn)行分類，分析成同種性質(zhì)的像時(shí)，物距與凸透鏡焦距的關(guān)系

物距u	同側(cè)、異側(cè)	倒立、正立	放大、縮小	實(shí)像、虛像	像距v
u＞2f
u＝2f
f＜u＜2f
u＜f

焦距與物距的關(guān)系

【解析】

（1）甲圖，看近處的物體時(shí)，做為放大鏡使用，此時(shí)成正立、放大的虛像。乙圖，當(dāng)看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，此時(shí)成物體倒立、縮小的實(shí)像。甲乙兩圖物體到凸透鏡的距離不同，所以可以看出凸透鏡成像的大小可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。

（2）小明同學(xué)選用一個(gè)焦距f為10cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖乙是他第一次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。請(qǐng)你指出小明同學(xué)操作中存在的問(wèn)題是燭焰、透鏡和光屏的中心不在同一高度上；

（3）①由小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中收集了多組證據(jù)，分析起來(lái)感覺(jué)很麻煩。針對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析處理，建議是將數(shù)據(jù)按像的性質(zhì)進(jìn)行分類，分析成同種性質(zhì)的像時(shí)，物距與凸透鏡焦距的關(guān)系；

②歸納凸透鏡規(guī)律的結(jié)論如下表：

物距u	同側(cè)、異側(cè)	倒立、正立	放大、縮小	實(shí)像、虛像	像距v
u＞2f
u＝2f
f＜u＜2f
u＜f

（4）實(shí)驗(yàn)后，小明又選擇不同焦距的凸透鏡，又重復(fù)上述操作，發(fā)現(xiàn)凸透鏡成像情況其實(shí)是由焦距與物距的關(guān)系決定的。