Question

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）第1小組同學(xué)依次把點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上．但是在實(shí)驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)光屏都找不到清晰的像，請你幫他們找出兩個(gè)可能的原因：
①

蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上

；
②

蠟燭與透鏡的距離小于透鏡的焦距

．
（2）第1、2兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行了若干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在下面表格中．

凸透鏡焦距/cm	14	14	14	14	16	16	16	16
物體到凸透鏡距離/cm	20	30	40	60	20	30	40	60
像到凸透鏡距離/cm	47	26	22	18	80	34	27	22
像的正立或倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立
像是放大或縮小	放大	縮小	縮小	縮小	放大	放大	縮小	縮小

請你分析以上數(shù)據(jù)，歸納出兩個(gè)結(jié)論：
①

在凸透鏡焦距一定的且成實(shí)像的情況下，物體到凸透鏡越遠(yuǎn)（近）像離凸透鏡越近（遠(yuǎn)）

；
②

在成實(shí)像的情況下，物距相同時(shí)，透鏡焦距越大，像離透鏡越遠(yuǎn)

．

Answer 1

分析：（1）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實(shí)像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實(shí)像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（2）①在凸透鏡焦距一定的且成實(shí)像的情況下，比較物距與像距；
②在成實(shí)像的情況下，比較物距相同時(shí)，透鏡的焦距和像距關(guān)系

解答：解：物體此時(shí)距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時(shí)物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時(shí)距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實(shí)際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時(shí)的距離即使大于一倍焦距，成實(shí)像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時(shí)光屏上也不會有清晰的像．故有以下三種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
（2）分析以上數(shù)據(jù)可知，①在凸透鏡焦距一定的且成實(shí)像的情況下，物體到凸透鏡越遠(yuǎn)（近）像離凸透鏡越近（遠(yuǎn)）；
②在成實(shí)像的情況下，物距相同時(shí)，透鏡焦距越大，像離透鏡越遠(yuǎn)．
故答案為：（1）①蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；②蠟燭與透鏡的距離小于透鏡的焦距．
（2）①在凸透鏡焦距一定的且成實(shí)像的情況下，物體到凸透鏡越遠(yuǎn)（近）像離凸透鏡越近（遠(yuǎn)）；②在成實(shí)像的情況下，物距相同時(shí)，透鏡焦距越大，像離透鏡越遠(yuǎn)．

點(diǎn)評：此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，此題通過例舉一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論，考查了分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)中常出現(xiàn)的一種情況，即光屏上沒有像，知道這可能是成虛像，或不能成像或光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度．