Question

【題目】實驗桌上有焦距分別為15cm、10cm的兩個凸透鏡A、B，還有光屏、F形LED燈（作為物體，如圖甲所示）、光具座和刻度尺。某個同學設計實驗證明“在物距相同時，凸透鏡所成實像的高度h與凸透鏡的焦距f是否有關”。請你幫他補充完整下面的實驗設計。

（1）實驗步驟：

①按圖乙所示組裝器材，將焦距為15cm的凸透鏡固定在50cm刻線處，并進行共軸調節。

②將F形LED燈移至20cm刻線處，打開LED燈，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，如圖丙所示，用刻度尺測量像高h，并記錄。

③_________________________________________________ 。

（2）請畫出實驗數據記錄表格_________________。

（3）請說明如何根據數據判斷凸透鏡所成實像的高度h與凸透鏡的焦距f是否有關____________

Answer 1

【答案】 保持透鏡和LED燈的位置不變，更換焦距為10cm的凸透鏡，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像高h，并記錄 比較兩次像高，如果像高相等，說明凸透鏡所成實像的高度與凸透鏡的焦距無關；如果像高不等，說明凸透鏡所成實像的高度與凸透鏡的焦距有關

【解析】（1）本題目的是設計實驗證明“在物距相同時，凸透鏡所成實像的高度h與凸透鏡的焦距f是否有關“，由于所成實像的高度（大小）與物體本身、物距大小均有關系，所以須采用控制變量的方法；

（2）實驗表格的設計要求簡潔整齊；

（3）根據控制變量法的要求，在物體本身及物距大小相同時，通過比較它們在不同焦距的凸透鏡中所成的像的高度，來尋找規律。

解答：（1）依據控制變量法，保持透鏡和LED燈的位置不變，更換焦距為10cm的凸透鏡，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像高h，并記錄；

（2）由題可知，本題采用兩種凸透鏡，分兩次進行，故設計表格如下；

（3）比較兩次像高，如果像高相等，說明凸透鏡所成實像的高度與凸透鏡的焦距無關；如果像高不等，說明凸透鏡所成實像的高度與凸透鏡的焦距有關

故答案為：(1). 保持透鏡和LED燈的位置不變，更換焦距為10cm的凸透鏡，移動光屏并在光屏上觀察到LED燈清晰的像，用刻度尺測量像高h，并記錄；

(2).

(3). 比較兩次像高，如果像高相等，說明凸透鏡所成實像的高度與凸透鏡的焦距無關；如果像高不等，說明凸透鏡所成實像的高度與凸透鏡的焦距有關；