Question

【題目】小帆學習了凸透鏡的成像規律后，知道可以靠改變物距來改變物體通過某一個凸透鏡所成的實像的大小，可是他看見爸爸用相機拍照時，卻能夠通過“變焦鏡頭”使景物的像變大或變小。于是他做出猜想：“照相機的成像特點中，物距一定時，同一物體通過焦距越大的凸透鏡所成實像的高度越大”。為了驗證這個猜想，他到實驗室借到了光具座（軌道上有刻度尺和固定光具的金屬滑塊）、焦距分別為5cm、10cm和15cm的甲、乙、丙三個凸透鏡、F形LED燈（作為物體）、光屏、刻度尺等，如圖所示。請幫助他設計實驗，驗證猜想。

（1）如果實驗中裝有凸透鏡的滑塊一直固定在50cm刻線處不變，實驗中應將裝有“F”形LED燈的金屬滑塊放置在_____處；（選填“A”或“B”）

（2）寫出實驗步驟：

①將F形LED燈、凸透鏡甲和光屏從左到右依次固定在光具座的滑塊上，將三者的中心調到_____；

②打開LED燈，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像的_____，將_____與_____的數據記錄在表格中；

③將透鏡分別換成乙和丙，不改變透鏡和F形LED燈的位置，仿照步驟②再做兩次實驗，并將數據記錄在表格中。

（3）畫出實驗數據記錄表格。

（______）

Answer 1

【答案】A 同一高度 高度 焦距f 像的高度h

實驗次數	1	2	3
焦距f/cm
像高h/cm

【解析】

(1)該同學的猜想：“照相機的成像特點中，物距一定時，同一物體通過焦距越大的凸透鏡所成實像的高度越大”，所以實驗中應保持物距一定；

已知3個凸透鏡的焦距分別為5cm、10cm和15cm，照相機成像的條件是物距大于二倍焦距，所以為了完成該實驗，則物距u>30cm，故應把裝有“F”形LED燈的金屬滑塊放置在A處；

(2)實驗步驟：

①將F形LED燈、凸透鏡甲和光屏從左到右依次固定在光具座的滑塊上，將三者的中心調到同一高度；

②將F形LED燈移至20cm刻線處，打開LED燈，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像的高度h，將f與h的數據記錄在表格中；

③將透鏡分別換成乙和丙，仿照步驟②再做兩次實驗，每次實驗中先將F形LED燈、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度，不改變透鏡和F形LED燈的位置，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像的高度h，將f與h的數據記錄在表格中。

(3)實驗數據記錄表格：