Question

【題目】小勇做完“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗后，知道了當(dāng)物距u改變時，像的高度h也會改變。他又想知道：如果物距u不變時，凸透鏡焦距f改變，像的高度h會不會改變。于是，他找來焦距為5cm、10cm、15cm的三個凸透鏡、F光源(由LED燈組成的下形發(fā)光體)、光屏、光具座、刻度尺進(jìn)行實驗。

（1）他將F光源、焦距為15cm的凸透鏡、光屏從左到右依次放置在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使三者的中心大致在___________。然后，他將凸透鏡固定在“50cm”的刻度線處，將F光源移到圖中的處_______(選填“A”或“B”)，移動光屏，直至在光屏上出現(xiàn)清晰的像，他會觀察到光屏上的像是____立(選填“正”或“倒”)、縮小的，并用刻度尺測量像的________，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中；

（2）接下來，他應(yīng)保持透鏡和________的位置不變，換用焦距為10cm的凸透鏡進(jìn)行實驗，然后將數(shù)據(jù)填在下表中。如果他僅僅只更換了凸透鏡，不再調(diào)整其它器材，要使光屏上出現(xiàn)清晰的像，則應(yīng)在凸透鏡與F光源間的適當(dāng)位置再放一塊________(選填“凸透鏡”、“凹透鏡”或“平面鏡”)，這過程可用來說明________(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼的矯正；

實驗次數(shù)	1	2	3
焦距f/cm	12	10	5
像高h/cm	4.00	2.29	1.00

（3）完成上述操作后，他再換用焦距為5cm的凸透鏡，繼續(xù)進(jìn)行實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出：物距一定時，凸透鏡的焦距越小，物體在光屏上所成的像的高度越______。

Answer 1

【答案】同一高度 A 倒 高度 F光源 凹透鏡 近視 小

【解析】

(1)[1]探究凸透鏡成像的實驗時，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；

[2][3][4]能在光屏上承接的是實像，實像是倒立的，要想在光屏上成倒立、縮小的實像，應(yīng)使u2f，此時，f=15cm，則F光源應(yīng)移到圖中的A處，即2倍焦距以外；

[5]本實驗探究物距u不變時，凸透鏡焦距f改變，像的高度h會不會改變，因此用刻度尺測量像的高度，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中；

(2)[6]本實驗中，物距u應(yīng)保持不變，改變凸透鏡焦距f，因此接下來，他應(yīng)保持透鏡和F光源的位置不變，換用焦距為10cm的凸透鏡進(jìn)行實驗；

[7]更換了焦距較小的凸透鏡，不再調(diào)整其它器材，相當(dāng)于增大了物距，像距減小，像呈現(xiàn)在光屏的前方，與近視眼的原理是相同的，要想使像呈在光屏上，應(yīng)使光線延遲會聚，應(yīng)放置一個發(fā)散透鏡，即凹透鏡；

(3)[8]分析表中的數(shù)據(jù)，焦距f從12cm到10cm，再到5cm，逐漸減小，對應(yīng)的像高h從4.00cm到2.29cm，再到1.00cm，也逐漸減小，因此可以得出：物距一定時，凸透鏡的焦距越小，物體在光屏上所成的像的高度越小。