Question

小雪小組在“探究凸透鏡成像大小與焦距的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)課本的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖所示．
（1）他們不用蠟燭，而用由幾個(gè)發(fā)光二極管做成“F”字樣的發(fā)光體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其好處是

可以增加物體的亮度，使成像更清晰

．（寫出一點(diǎn)即可）
（2）為了確定凸透鏡的焦距，小捷將凸透鏡正對(duì)太陽光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)

亮點(diǎn)

（填“亮點(diǎn)”或“亮環(huán)”）為止，測(cè)得它與凸透鏡中心的距離為10cm，確定出焦距f=

10cm

（填“5cm”或“10cm”）；小明則將二極管由距透鏡90cm處移至距透鏡120cm處的過程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為5cm，透鏡的焦距約為

5

cm，判斷的依據(jù)是

當(dāng)物距遠(yuǎn)大于2倍焦距（10倍焦距外）時(shí)，所成的像，在焦點(diǎn)附近

．
（3）他們又找了一個(gè)焦距為8cm的凸透鏡，用三個(gè)焦距不同的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表．
分析表中數(shù)據(jù)可知，在物距一定時(shí)，凸透鏡的焦距越大，所成實(shí)像的像距

越大

；根據(jù)你所學(xué)凸透鏡成像規(guī)律分析，此時(shí)所成像的大小

越大

（均選填“越大”、“越小”或“不變”）
（4）小雪將二極管、凸透鏡和光屏調(diào)到上圖所示位置時(shí)，在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，這個(gè)像一定是

放大

（填“放大”、“縮小”或“等大”），但小捷將二極管和透鏡固定后，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上得到像，原因可能是

u≤f

（寫出一個(gè)即可）．

次數(shù)	物距u/cm	焦距f/cm	像距v/cm
1	15	5	7.5
2		8	17.5
3		10	29.0

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要分析二極管與燭焰的區(qū)別：二極管比燭焰的亮度更大，并且形狀更特別，在研究時(shí)更容易理解倒立實(shí)像的含義．并且二極管發(fā)光比較環(huán)保安全．
蠟燭在燃燒時(shí)會(huì)消耗而變短，同時(shí)遇到風(fēng)會(huì)晃動(dòng)．
（2）①要解決此題，首先要掌握焦點(diǎn)和焦距的概念：平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
②凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像小像變小，當(dāng)物距很大時(shí)，像距非�？拷�焦點(diǎn)．
（3）在解決此題時(shí)，需要仔細(xì)分析透鏡焦距的變化和像距的變化．
并且要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道物距越小，像距越大，成的像也越大．
（4）①當(dāng)物距大于像距時(shí)，且能成清晰的像時(shí)，應(yīng)是放大的實(shí)像，而當(dāng)物距小于像時(shí)，也成清晰的像時(shí)，應(yīng)是縮小的實(shí)像．
②首先從實(shí)驗(yàn)器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實(shí)像，器材安裝必須能保證能呈現(xiàn)在光屏上；
其次要考慮物距焦距關(guān)系，保證成實(shí)像，才能成像在光屏上．

解答：解：（1）發(fā)光二極管比燭焰的亮度更大、更環(huán)保，更容易看出倒立實(shí)像不僅是上下相反、而且是左右相反．
同時(shí)蠟燭燃燒有火焰，不如發(fā)光二極管安全．火焰在有風(fēng)的時(shí)候會(huì)晃動(dòng)，同時(shí)蠟燭會(huì)越燒越短，而二極管不會(huì)．
故好處有：可以增加物體的亮度，使成像更清晰；便于觀察凸透鏡成像的性質(zhì)；所成的像不會(huì)晃動(dòng)，更加穩(wěn)定；跟燃燒蠟燭相比，LED發(fā)光體更安全、環(huán)保…
故答案為：可以增加物體的亮度，使成像更清晰．
（2）①為了確定凸透鏡的焦距，首先要找到凸透鏡的焦距，所以將凸透鏡正對(duì)太陽光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的點(diǎn)，便為焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離為10cm，所以此凸透鏡的焦距為10cm．
②從“小明將蠟燭由距透鏡90cm處移至距透鏡120cm處的過程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為5cm”，可知當(dāng)物體到凸透鏡的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二倍焦距時(shí)，像距稍大于焦距，所以透鏡的焦距約為5cm；
故答案為：亮點(diǎn)；10cm；5；當(dāng)物距遠(yuǎn)大于2倍焦距（10倍焦距外）時(shí)，所成的像，在焦點(diǎn)附近．
（3）由表格中數(shù)據(jù)可知，物距一定，凸透鏡的焦距在增大，成像的像距也在增大．
根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，在換用焦距更大的凸透鏡時(shí)，其實(shí)是減小了物距，所以像距增大，成的像也會(huì)更大．
故答案為：越大；越大．　　　
（4）①當(dāng)如圖位置時(shí)，像距大于物距，光屏上恰能成一個(gè)清晰倒立的像．由凸透鏡成像規(guī)律可知，像一定是放大的；
②從實(shí)驗(yàn)裝置上考慮：實(shí)驗(yàn)時(shí)若像很遠(yuǎn)，像距很大，光具座不夠長(zhǎng)，則光屏不會(huì)接收到像；蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；
從成像規(guī)律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上，則不會(huì)成像；放在焦點(diǎn)以內(nèi)，則會(huì)成正立放大的虛像，虛像不會(huì)呈現(xiàn)在光屏上．
故答案為：放大；u≤f．

點(diǎn)評(píng)：①此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，與以往不同，換用了二極管做光源，在分析時(shí)要注意找到二極管比燭焰優(yōu)越的地方．
②本題考查了對(duì)凸透鏡成像的探究，在調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，使三心在同一高度，這樣成像在光屏的中央，物遠(yuǎn)像小像變小，當(dāng)物距很大時(shí)，像距非�？拷�焦點(diǎn)．從成像圖中看出，物距小于像距，得到的是倒立、放大的實(shí)像．當(dāng)光屏上得不到像時(shí)，從不成像、成虛像、成實(shí)像但由于光具座不夠長(zhǎng)接收不到上考慮．