Question

【題目】我們都做過(guò)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖示為該實(shí)驗(yàn)的裝置圖。

【測(cè)量凸透鏡的焦距】

將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，在距透鏡10 cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則可確定此凸透鏡焦距約是10 cm。

【評(píng)估實(shí)驗(yàn)的方案】

方案甲：分別把點(diǎn)燃的蠟燭放在一倍焦距f和二倍焦距2f處，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，觀察并記錄在屏上能否成像以及所成像的特點(diǎn)，分析總結(jié)得出凸透鏡成像的規(guī)律。

方案乙：除甲中的做法外，還應(yīng)該把蠟燭放在大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的成像情況，才能總結(jié)得出凸透鏡成像的規(guī)律。

方案丙：把點(diǎn)燃的蠟燭從距凸透鏡較遠(yuǎn)的位置逐漸移近，通過(guò)不斷調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，觀察并記錄在屏上能否成像，以及所成像的特點(diǎn)，包括觀察所成像隨蠟燭位置變化而變化的趨勢(shì)，尤其是在f和2f處所成像的情況，從而總結(jié)得出凸透鏡成像的規(guī)律。

以上三種方案中，哪些是科學(xué)合理的：______（選填“甲”、“乙”或“丙”）。

【解決實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題】

（1）小莉同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，如裝置圖所示，若要使?fàn)T焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)燭焰，應(yīng)將燭焰向______（選填“上”或“下”）調(diào)節(jié)。

（2）小麗同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)光屏的位置，都不能在光屏上呈現(xiàn)清晰的像。請(qǐng)你寫出兩種可能的原因：①__________________，②__________________。

Answer 1

【答案】 丙 上 燭焰放在了焦點(diǎn)處或在焦點(diǎn)以內(nèi) 三個(gè)中心不在同一高度

【解析】實(shí)驗(yàn)中僅憑一次數(shù)據(jù)就得出結(jié)論，這樣會(huì)使結(jié)論具有偶然性，應(yīng)獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明結(jié)論具有普遍性。所以三種方案中，丙方案最合理。

（1）小莉同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，由于像是倒立的，若要使?fàn)T焰成像向上移動(dòng)直到出現(xiàn)在光屏中心，應(yīng)將蠟燭向上移動(dòng)。

（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)光屏的位置，都不能在光屏上呈現(xiàn)清晰的像。原因可能是：燭焰放在了焦點(diǎn)處或在焦點(diǎn)以內(nèi)，燭焰不能成像或成虛像。②燭焰、凸透鏡和光屏三個(gè)中心不在同一高度，使像不能成在光屏的中央。