Question

小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．
（1）在表格的空缺處填上像的性質(zhì)

序號	焦距/cm	物距/cm	像距/cm	像的性質(zhì)
1	10	35	14	倒立、縮小、實(shí)像
2	10	30	15	倒立、縮小、實(shí)像
3	10	25	16.7
4	15	35	26.3	倒立、縮小、實(shí)像
5	15	30	30	倒立、等大、實(shí)像
6	15	25	37.5

（2）如圖甲所示，要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向______調(diào)整（選填“上”或“下”）；
（3）接著使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm，此時(shí)應(yīng)該將光屏向______移到某一位置（選填“左”或“右”），
才能在光屏上成清晰的像．
（4）在上一步實(shí)驗(yàn)獲得清晰的像后，小明取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前（如圖乙所示），
觀察到光屏上的像變模糊了，此時(shí)要使光屏上成清晰的像，應(yīng)該將光屏向______移（選
填“左”或“右”）．
（5）對于焦距相同的凸透鏡，一個(gè)物距應(yīng)該對應(yīng)唯一的像距，但從各組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為12.00cm時(shí)，有三個(gè)小組所測像距分別為23.00cm，24.00cm，23.50cm．你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因可能是______（寫出一種即可）．
（6）實(shí)驗(yàn)表明：物體通過凸透鏡成像的性質(zhì)與凸透鏡的焦距有關(guān)，并且還隨著物距的改變而改變．當(dāng)蠟燭移到距透鏡一定距離范圍內(nèi)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上只能看到如圖丙所示的一個(gè)大小變化的圓形光斑，結(jié)合（1）中的表格分析，在物距不變的情況下若要在光屏上呈現(xiàn)燭焰的像．你認(rèn)為接下來應(yīng)如何操作？______（選填“換用一個(gè)焦距更大的凸透鏡并適當(dāng)移動(dòng)光屏的位置”、“換用一個(gè)焦距更小的凸透鏡并適當(dāng)移動(dòng)光屏位置”）．

Answer 1

解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知：f=10cm，物距為25cm，即u＞2f時(shí)，所成的像是倒立縮小的實(shí)像．當(dāng)物距為15cm，即2f＞u＞f，成倒立放大的實(shí)像；
（2）光屏上承接燭焰的像偏上，要想讓像成在光屏的中央，應(yīng)當(dāng)將光屏向上移動(dòng)；
（3）使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；可知此時(shí)應(yīng)該將光屏向左移到某一位置，才能在光屏上成清晰的像．
（4）小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，由于近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，所以通過凸透鏡的光線比以前會(huì)聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，即將光屏向右移動(dòng)．
（5）像的位置應(yīng)該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時(shí)候測量的，也可能是測量像距時(shí)的誤差．
（6）當(dāng)蠟燭移到距透鏡一定距離范圍內(nèi)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上只能看到如圖丙所示的一個(gè)大小變化的圓形光斑，說明若將蠟燭放在焦點(diǎn)處，凸透鏡的焦距大了，因此換用一個(gè)焦距更小的凸透鏡并適當(dāng)移動(dòng)光屏的位置即可做實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）倒立縮小實(shí)像、倒立放大的實(shí)像；（2）上；（3）左；（4）右；（5）測量像距時(shí)的誤差；（6）換用一個(gè)焦距更小的凸透鏡并適當(dāng)移動(dòng)光屏的位置．
分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知：f=10cm，物距為25cm，根據(jù)u＞2f和2f＞u＞f，即可得出像的性質(zhì)；
（2）在做凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上，目的是為了使像成在光屏的中心；
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；
（4）要解決此題，需要知道近視鏡是凹透鏡，凹透鏡有發(fā)散光線的作用．
（5）要解決此題，需要知道確定像的位置．在實(shí)驗(yàn)中要移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像為止．
（6）若將蠟燭放在焦點(diǎn)處，則發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后，平行于主光軸，則在光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與凸透鏡等大的圓形的光斑．
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論，考查了學(xué)生對數(shù)據(jù)的處理和分析歸納能力，是一道很好的實(shí)驗(yàn)題．