Question

在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，
（1）提出的探究問題應(yīng)該是

C

．
A．凸透鏡對光是否有會聚作用
B．凸透鏡對光是否有發(fā)散作用
C．像的虛實(shí)、大小、正倒跟物距有什么關(guān)系
D．凸透鏡是否能成像
（2）實(shí)驗(yàn)前小明同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距，方法如圖所示．他注意到讓凸透鏡正對陽光，但沒有仔細(xì)調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離，在紙片上的光斑并不是最小時(shí)，就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L，那么，凸透鏡的實(shí)際焦距

D

．
A．一定小于L                       B．一定大于L
C．可能等于L                       D．可能小于L，也可能大于L
（3）在老師指導(dǎo)下，小明較準(zhǔn)確地測出該凸透鏡焦距．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，點(diǎn)燃蠟燭，并要調(diào)整凸透鏡和光屏，使它們的中心和蠟燭的中心大致在同一高度，這樣做的目的是

使像成在光屏中心

．
（4）某同學(xué)在研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，改變物距（u），移動光屏找到清晰的像，記錄像距（v），得到下列一組數(shù)據(jù)．

u/cm	60	50	40	30	20	15	13.3	12.5	12
v/cm	12	12.5	13.3	15	20	30	40	50	60

①請畫出“u-v圖象．

②根據(jù)圖象確定該凸透鏡的焦距并簡要說明理由．
③選取一組數(shù)據(jù)，說明此組數(shù)據(jù)情況下所成像的性質(zhì)及應(yīng)用．

Answer 1

分析：（1）探究凸透鏡成像的規(guī)律，說明凸透鏡能成像，成像的特點(diǎn)，以及成像特點(diǎn)跟什么因素有關(guān)．
（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡，會聚在主光軸上上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)．光心到焦點(diǎn)的距離是凸透鏡的焦距．光線會聚焦點(diǎn)之前和之后都不是最小最亮的點(diǎn)．
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，點(diǎn)燃蠟燭，并要調(diào)整凸透鏡和光屏，使它們的中心和蠟燭的中心大致在同一高度，是為了燭焰的像呈在光屏的中央．
（4）利用數(shù)學(xué)描點(diǎn)法，描出物距和像距的對應(yīng)點(diǎn)，用光滑的曲線連接起來．
凸透鏡成像的四種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，v=2f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像．
根據(jù) u=v=2f 求出焦距．

解答：解：（1）探究凸透鏡成像規(guī)律，前提是凸透鏡已經(jīng)成像，通過實(shí)驗(yàn)探究成像的特點(diǎn)：倒立或正立，放大或縮小，實(shí)像或虛像，成像的特點(diǎn)跟物距的關(guān)系等．
（2）凸透鏡正對陽光，光線平行于凸透鏡的主光軸，經(jīng)凸透鏡會聚在主光軸上最小、最亮的點(diǎn)，該點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，在焦點(diǎn)左右的光點(diǎn)不是最小最亮的，測量的焦距偏大或偏小．
（3）蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，并且使它們的中心和蠟燭的中心大致在同一高度，是為了燭焰的像呈在光屏的中央．
（4）①在圖象中描出（60，12）、（50，12.5）、（40，13.3）、（30，15）、（20，20）、（15，30）、（13.3，40）、（12.5，50）、（12，60），用光滑的曲線連接起來．

②根據(jù)u=v=2f，時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，所以 20cm=2f，所以f=10cm．
③當(dāng)u=60cm，v=12cm時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，
當(dāng)u=20cm，v=20cm時(shí)成倒立、等大的實(shí)像，
u=12cm，v=60cm時(shí)成倒立、放大的實(shí)像．
故答案為：（1）C；（2）D；（3）使像成在光屏中心；
（4）①圖象如上圖；②10cm，當(dāng)u=v=2f，時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；③u=60cm，v=12cm時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像（答案不唯一）．

點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究的目的、焦距、實(shí)驗(yàn)操作、凸透鏡成像的三種情況．本題幾乎包含了凸透鏡成像的所有情況，一定要掌握．