Question

【題目】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(zhǎng)為2cm）、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4cm（物距u）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(cè)出光屏P到透鏡T的距離（像距v）和像的長(zhǎng)度．然后，將物距依次增加2cm，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(zhǎng)度/cm	像的特征
1	4.0	/	光斑大小變化	只有圓光斑
2	6.0	/	光斑大小變化	只有圓光斑
3	8.0	/	光斑大小不變	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 ．（均選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”、“先變大后邊小”）
（4）當(dāng)物距等于7cm時(shí)，物體在光屏上 成像（填“一定會(huì)”、“一定不會(huì)”“可能會(huì)”）．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(zhǎng)度 發(fā)光體的長(zhǎng)度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）請(qǐng)你根據(jù)上表提供的信息，再找出一條規(guī)律

Answer 1

【答案】
（1）8
（2）大于8cm小于16cm（或大于10cm小于16cm、或大于f小于2 f
（3）變小；變小
（4）一定不會(huì)；等于
（5）如：f＞8cm成實(shí)像；f＜8cm成虛像；f＞16cm成倒立縮小實(shí)像；
【解析】（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．
所以答案是：8
（2）凸透鏡的焦距f=8cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，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
所以答案是：大于8cm小于16cm（或大于10cm小于16cm、或大于f小于2 f）
（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，像變小．
所以答案是：變小；變小．
（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(zhǎng)度為2cm，正好等于發(fā)光體的長(zhǎng)度．
所以答案是：一定不會(huì)；等于．
（5）由表中信息可知：f＞8cm成實(shí)像，f＞16cm成倒立縮小實(shí)像，物像間距與像的大小之間的規(guī)律等都可以．
所以答案是：如：f＞8cm成實(shí)像；f＜8cm成虛像；f＞16cm成倒立縮小實(shí)像；
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，掌握巧記凸透鏡成像的區(qū)分：物近像遠(yuǎn)像變大， 一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小， 實(shí)像總是倒立的．