Question

【題目】某小組同學(xué)在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記下所用凸透鏡的焦距，按正確的方法安裝和調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置。他們在光具座上先固定焦距為fl=0.1米的凸透鏡，按表一中的物距u依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次都使光屏上燭焰的像最清晰，他們用物體的高和光屏上像的高分別代表物體和像的大小，并將相應(yīng)的像距v、成像情況記錄在表一中。然后他們換用焦距為f2=0.12米的凸透鏡，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中。

（1）分別比較實(shí)驗(yàn)序號1或5中的物距u與各自凸透鏡焦距的大小關(guān)系，及成像情況，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)_________時，光屏上不成像。

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號2與3與4（或6與7與8）數(shù)據(jù)中的物距u與像距v及所成像的變化關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：________________。

（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號________數(shù)據(jù)中的物距u與像距v的關(guān)系及成像情況，可得出的初步結(jié)淪是：不同的凸透鏡，當(dāng)它們成實(shí)像時，物距相同，像距和所成的像隨焦距的增大而增大。

（4）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)序號3和7中的像高和物高都相同，他們分析了凸透鏡的焦距、物距和像距三者滿足________________時，像和物大小相同。

（5）該小組繼續(xù)思考發(fā)現(xiàn)，可以再改變部分實(shí)驗(yàn)器材來使得上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加具有普遍性，請?jiān)O(shè)計(jì)一個表格來進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)__________。

Answer 1

【答案】物距小于焦距 物距增大，像距減小，像變小 2與6（或3與7，4與8） 物距等于像距等于二倍焦距 見解析

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)1中，凸透鏡焦距為0.1m，物距為0.05m；實(shí)驗(yàn)2中焦距為0.12m，物距為0.06m，兩次實(shí)驗(yàn)時的物距都小于焦距，在光屏上都不能成像。

所以分別比較實(shí)驗(yàn)序號1或5中的物距u與各自凸透鏡焦距的大小和成像情況，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物距小于焦距時，光屏上不成像。

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號2與3與4（或6與7與8）數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)中的物距u逐漸增大時，像距v逐漸減小，且所成像也變小，可得出的初步結(jié)論是：物距增大，像距減小，像變小。

（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號2與6（或3與7，4與8）數(shù)據(jù)知，物距u相等，而表2中實(shí)驗(yàn)時所用的凸透鏡焦距大，成像時像距v也較表1更大，且成像也更大，故可得出的初步結(jié)淪是：不同的凸透鏡，當(dāng)它們成實(shí)像時，物距相同，像距和所成的像隨焦距的增大而增大。

（4）實(shí)驗(yàn)序號3和7中的像高和物高都相同，分析了凸透鏡的焦距、物距和像距關(guān)系知，實(shí)驗(yàn)3中：，實(shí)驗(yàn)7中：，所以像高和物高都相同的條件為，即三者滿足：物距等于像距等于二倍焦距時，像和物大小相同。

（5）為了使上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加具有普遍性，應(yīng)改變凸透鏡的焦距（），同時換用不同高度的物體（高為0.06cm），使物距小于焦距、位于一倍到二倍焦距之間、等于二倍焦距、大于二倍焦距分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)表格如下：