Question

在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將發(fā)光體S（箭頭形狀的發(fā)光二極管，長為2 cm）、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進(jìn)行試驗(yàn)，如圖所示。固定凸透鏡T，將發(fā)光體S放在離凸透鏡4 cm處，移動(dòng)光屏P，如果找不到像，則記錄光屏上光斑的特征；如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像，則記下像的特征，測出光屏P到透鏡T的距離和像的長度。然后，將物距依次增加2 cm，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)表中的信息，回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm	像的長度/cm	像的特征
l	4.0	／	光般大小變化	只有圓光斑
2	6.0	／	光般大小變化	只有圓光斑
3	8.0	／	光般大小不變	只有圓光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立的箭頭
5	12.0	24.0	4.0	倒立的箭頭
6	14.0	18.7	2.7	倒立的箭頭
7	16.0	16.0	2.0	倒立的箭頭
8	18.0	14.4	1.6	倒立的箭頭
9	20.0	13.3	1.3	倒立的箭頭

（1）凸透鏡T的焦距為__________cm。
（2）物距u在_______________范圍時(shí)，在光屏上總成倒立、放大的實(shí)像。
（3）當(dāng)物距從開始再到逐漸增大時(shí)，則像的大小_________，像距_________。（均填“變大”“變小”“不變”“先變小后變大”或“先變大后邊小”）
（4）當(dāng)物距等于7cm時(shí)，物體在光屏上_________（填“一定會(huì)”“一定不會(huì)”“可能會(huì)”）成像。分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)物像間距（u+v）最小時(shí)，成在光屏上的像的長度____（填“大于”“小于”或“等于”）發(fā)光體的長度。
（5）請你根據(jù)上表提供的信息，再找出一條規(guī)律__________________。

Answer 1

（1）8（2）大于8cm小于16cm（3）變小；變�。�4）一定不會(huì)；等于（5）f＞8cm成實(shí)像或f＜8cm成虛像或f＞16cm成倒立縮小實(shí)像

試題分析：（1）若將發(fā)光體S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，而只有將發(fā)光體S放在8cm處時(shí)，光斑大小不變，可知此處即為焦點(diǎn)，則凸透鏡T的焦距為8cm．（2）凸透鏡的焦距f=8cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．即物距u在大于8cm小于16cm范圍時(shí)，在光屏上總成倒立放大的實(shí)像（3）由凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，可知，當(dāng)物距從開始再到逐漸增大時(shí)，則物距增大、像距變小，像變�。�（4）因?yàn)橥雇哥R的焦距f=8cm，所以當(dāng)u=7cm時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，不能在光屏上成像．分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)物像間距（u+v）最小時(shí)，即物距為16cm和像距為16cm時(shí)，此時(shí)（u+v）最小，則成在光屏上的像的長度為2cm，正好等于發(fā)光體的長度．（5）由表中信息可知：f＞8cm成實(shí)像，f＜8cm成虛像，f＞16cm成倒立縮小實(shí)像等．故答案為：（1）8（2）大于8cm小于16cm（3）變��；變小（4）一定不會(huì)；等于（5）f＞8cm成實(shí)像或f＜8cm成虛像或f＞16cm成倒立縮小實(shí)像．