Question

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）某同學(xué)依次把點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上．但是在實(shí)驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)光屏都找不到清晰的像，請(qǐng)你幫他們找出可能的原因．（寫出2個(gè)可能原因）
（2）有2個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行了4次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在下面表格中．請(qǐng)分析以下數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？（寫出2個(gè)結(jié)論）

	第一小組				第二小組
	1	2	3	4	1	2	3	4
凸透鏡焦距/cm	14	14	14	14	16	16	16	16
物距/cm	40	30	20	12	40	30	20	12
像距/cm	22	26	47		27	34	80
像的正、倒	倒立	倒立	倒立	正立	倒立	倒立	倒立	正立
像的大、小	縮小	較小	放大	放大	縮小	較小	放大	放大
像的虛、實(shí)	實(shí)像	實(shí)像	實(shí)像	虛像	實(shí)像	實(shí)像	實(shí)像	虛像

（3）凸透鏡的折光能力可能與什么因素有關(guān)？請(qǐng)你就此問題作出猜想并通過分析表中數(shù)據(jù)說明理由．

Answer 1

分析：（1）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會(huì)成在光屏上的；②成實(shí)像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實(shí)像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（2）認(rèn)真分析成像的特點(diǎn)與物距的關(guān)系，在分析的過程中要注意像距與物距的變化關(guān)系．同時(shí)要將第一組數(shù)據(jù)與第二組數(shù)據(jù)做對(duì)照．
（3）根據(jù)焦距不同的凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距相同時(shí)，焦距越長(zhǎng)，像距越大，可作出猜想．注意用好控制變量法．

解答：解：（1）物體此時(shí)距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時(shí)物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時(shí)距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成，所以光屏上也不會(huì)有清晰的像．
物體此時(shí)的距離即使大于一倍焦距，成實(shí)像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時(shí)光屏上也不會(huì)有清晰的像．故有以下幾種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
④像的位置在光具座以外等．
故答案為：蠟燭、透鏡、光屏不在同一高度；蠟燭在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)（或焦點(diǎn)上）；像的位置在光具座以外等．
（2）表格中數(shù)據(jù)可以看出：物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像；物距在二倍焦距和一倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像；
物距小于焦距，成正立、放大的實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距變大，像變大；
焦距不同的凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距相同，焦距越長(zhǎng)（短），像距越大（小）；
1倍焦距外成實(shí)像，1倍焦距內(nèi)成虛像；實(shí)像都是倒立的、虛像都是正立的等．
故答案為：物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像；物距在二倍焦距和一倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像；
物距小于焦距，成正立、放大的實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距變大，像變大．
（3）例如：第一組實(shí)驗(yàn)用的是焦距為14cm的凸透鏡，第二組用的是焦距為16cm的凸透鏡，當(dāng)物距相同時(shí)，焦距越長(zhǎng)的凸透鏡（f=16cm），像距越大；說明其折光本領(lǐng)越弱；所以說透鏡的折光能力與透鏡的焦距有關(guān)：原因是焦距不同的凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距相同時(shí)，焦距越長(zhǎng)，像距越大，說明凸透鏡的焦距越長(zhǎng)（短），折光本領(lǐng)越弱（強(qiáng)）．
故答案為：透鏡的折光能力與透鏡的焦距有關(guān)：原因是焦距不同的凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距相同時(shí)，焦距越長(zhǎng)，像距越大，說明凸透鏡的焦距越長(zhǎng)（短），折光本領(lǐng)越弱（強(qiáng)）．

點(diǎn)評(píng)：（1）光屏上沒有清晰的像，并不一定不成實(shí)像，有可能成的實(shí)像沒有成在光屏上，要注意這個(gè)細(xì)節(jié)．所以為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要調(diào)整三者的中心在同一高度上．
（2）此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，此題通過例舉一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論，考查了分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．