Question

6．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，各組使用相同的焦距的凸透鏡進(jìn)行實(shí)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
4	30.00	10.91	倒立，縮小，實(shí)像

她在實(shí)驗(yàn)前的規(guī)范操作是將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放到光具座上，并使它們的中心大致在同一高度處；你根據(jù)上表信息可知：該凸透鏡的焦距f=8cm；上表中空格處成像情況是倒立、縮小的實(shí)像．
（2）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(dòng)，將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)的過(guò)程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小不變的光斑．
（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)凸透鏡位置不變，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)?shù)木嚯x．
（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(méi)有成清晰的像就進(jìn)行了測(cè)量．

Answer 1

分析 （1）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處；
根據(jù)物距等于2f時(shí)，成倒立等大的實(shí)像特點(diǎn)得出凸透鏡的焦距；
物距大于2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像；
（2）掌握凸透鏡對(duì)光的作用．知道從焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸．
（3）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）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）實(shí)驗(yàn)前的規(guī)范操作是將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放到光具座上，并使它們的中心大致在同一高度處，這樣像才能成在光屏中央；
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．
第三次實(shí)驗(yàn)物距等于20cm，大于2f，所以成倒立縮小的實(shí)像；
（2）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(shí)經(jīng)過(guò)凸透鏡的光線將平行于主光軸，所以無(wú)論光屏怎樣移動(dòng)，都會(huì)在光屏上出現(xiàn)與凸透鏡等大的光斑．
（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）同一高度處；8；倒立、縮小的實(shí)像；（2）大小不變的光斑；（3）靠近；（4）光屏上沒(méi)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(shí)考查了凸透鏡對(duì)光的作用，把物體放到焦點(diǎn)觀察像，這也是課本中沒(méi)有涉及到的問(wèn)題．同時(shí)考查了像距的測(cè)量要求，一定要使光屏上的像最清晰的時(shí)候進(jìn)行測(cè)量．