Question

6．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中將發(fā)光體s（箭頭形狀的發(fā)光二極管，發(fā)光體的高度為2cm）凸透鏡和光屏依次放在光具座上進行實驗，固定凸透鏡，將發(fā)光體放在離透鏡4cm處，前后移動光屏，如果找不到像，記錄光屏上光斑的特征，如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像，記下像的特征，測出光屏到透鏡的距離和像的長度，然后將物距依次增加2cm重復以上實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)表中的信息，回答以下問題：

實驗次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm	像的長度/cm	像的特征
1	4.0	-	大于透鏡的直徑	光斑
2	6.0	-	大于透鏡的直徑	光斑
3	8.0	-	投影等于透鏡的直徑	光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立箭頭
5	12.0	24.0	4.0	倒立箭頭
6	14.0	18.7	2.7	倒立箭頭
7	16.0	16.0	2.0	倒立箭頭
8	18.0	14.4	1.6	倒立箭頭
9	20.0	13.3	1.2	倒立箭頭

（1）凸透鏡的焦距為8.0cm．
（2）物距u在大于8cm小于16cm范圍內時，光屏上總成倒立放大的實像．
（3）當物距從8cm再增大時，則像的大小變小，像距變�。�（均選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”、“先變大后邊小”）
（4）當物距等于7cm時，物體在光屏上一定不會成像（填“一定會”、“一定不會”“可能會”）．
（5）分析以上實驗數(shù)據(jù)，當物像間距（u+v）最小時，成在光屏上的像的長度等于發(fā)光體的長度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)u=2f時，v=2f可得凸透鏡的焦距；
（2）已知凸透鏡焦距，由2f＞u＞f，成倒立、放大的實像分析解答；
（3）根據(jù)物距變大，像距變小，像變小分析解答；
（4）根據(jù)u＜f，成正立、放大的虛像；實像能成在光屏上，虛像不能在光屏上呈現(xiàn)分析解答；
（5）根據(jù)物像間距（u+v）最小時，找出像的長度，與發(fā)光體的長度比較一下即可得出結論．

解答 解：
（1）凸透鏡成像時，u=2f時，v=2f，由表中第7次實驗數(shù)據(jù)知，u=v=2f=16.0cm，所以f=8.0cm；
（2）當2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，所以當物距8.0cm＜u＜16.0cm時，光屏上總成倒立放大的實像；
（3）當物距從8cm再增大時，物距u＞f，此時時物距變大，像距變小，像也變小；
（4）當物距等于7cm時，u＜f，成正立、放大的虛像，虛像不能成在光屏上；
（5）分析表中成倒立實像的實驗數(shù)據(jù)，當物像間距（u+v）最小時，即物距為16cm和像距為16cm時，此時（u+v）最小，此時成倒立、等大的實像，則成在光屏上的像的長度為2cm，正好等于發(fā)光體的長度．
故答案為：（1）8.0；（2）大于8cm小于16cm；（3）變�。蛔冃。唬�4）一定不會；（5）等于．

點評 本題考查學生能否根據(jù)實驗中記錄的數(shù)據(jù)得出正確的結論，考查了學生對數(shù)據(jù)的處理和分析歸納能力，關鍵是正確判斷凸透鏡的焦距．