Question

16．在“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，各組使用焦距相同的凸透鏡進(jìn)行試驗(yàn)：
（1）小華所在的小組實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、測(cè)量準(zhǔn)確，該小組實(shí)驗(yàn)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距	像距	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

請(qǐng)你根據(jù)上表信息，求出凸透鏡的焦距f=8cm．
（2）小華所在的小組通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出了這樣的結(jié)論：
凸透鏡在不同條件下，所成的像有大小之分，二倍焦距是凸透鏡成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)．
（3）若燭焰、凸透鏡、光屏分別放在某位置時(shí)恰好在光屏上成清晰的像，當(dāng)凸透鏡位置不動(dòng)，燭焰向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一小段距離時(shí)，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(dòng)適當(dāng)距離．
（4）對(duì)于焦距相同的凸透鏡，一個(gè)物距應(yīng)該對(duì)應(yīng)唯一的像距．但從各組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為12.00cm時(shí)，有三個(gè)小組所測(cè)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(zhǎng)度測(cè)量誤差導(dǎo)致的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是光屏上沒有成清晰的像就進(jìn)行了測(cè)量．

Answer 1

分析 （1）知道當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)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．
（2）根據(jù)成縮小和放大的實(shí)像以及等大的實(shí)像時(shí)物距與焦距之間的關(guān)系．最后根據(jù)分析得出結(jié)論．
（3）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，特別是像距與物距的關(guān)系：物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變�。�
（4）要解決此題，需要知道確定像的位置．在實(shí)驗(yàn)中要移動(dòng)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(shí)，像距也等于16.00cm，并且此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像．
根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，此時(shí)物距、像距都等于2倍焦距．所以f=8.00cm．
（2）由凸透鏡成像規(guī)律可知，u＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，當(dāng)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，所以二倍焦距是凸透鏡成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)．
（3）燭焰向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一小段距離時(shí)，物距變大，所以像距應(yīng)減小，因此光屏應(yīng)靠近凸透鏡．
（4）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(shí)候測(cè)量的．
故答案為：（1）8；（2）二倍焦距；（3）靠近；（4）光屏上沒有成清晰的像就進(jìn)行了測(cè)量．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，同時(shí)考查了學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．在分析時(shí)要注意成像的特點(diǎn)與物距的關(guān)系，通過比較與焦距的關(guān)系，得出結(jié)論