某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置.他们在光具座上先固定焦距为10厘米的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v和成像情况记录在表一中.然后他们换用焦距为12厘米的凸透镜,重复上述实验,并将数据和现象记录在表二中.
表一(凸透镜的焦距为f1=10厘米)
| 实验序号 | u(厘米) | v(厘米) | 成像情况 | ||
| 像的正倒 | 像的虚实 | 像的大小 | |||
| 1 | 50 | 12.5 | 倒立 | 实像 | 缩小 |
| 2 | 30 | 15 | 倒立 | 实像 | 缩小 |
| 3 | 20 | 20 | 倒立 | 实像 | 等大 |
| 4 | 15 | 30 | 倒立 | 实像 | 放大 |
表二(凸透镜的焦距为f2=12厘米)
| 实验序号 | u(厘米) | v(厘米) | 成像情况 | ||
| 像的正倒 | 像的虚实 | 像的大小 | |||
| 5 | 50 | 15.8 | 倒立 | 实像 | 缩小 |
| 6 | 30 | 20 | 倒立 | 实像 | 缩小 |
| 7 | 20 | 30 | 倒立 | 实像 | 放大 |
| 8 | 15 | 60 | 倒立 | 实像 | 放大 |
(1)分析实验序号3和7,可以得出的初步结论是:________.
(2)分析比较实验序号1、2(或5、6)数据中的像距v与物距u以及成像情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜物距大于像距时,________.
(3)分析比较实验序号________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结沦是:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大.
(4)分析比较实验序号1、2、3与4(或5、6、7与8)数据中的像距v与物距u变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:________.
试题答案
解:
(1)实验3和7,物距相同,凸透镜的焦距不同,成像情况不同,并且凸透镜的焦距越大,像距越大.所以焦距不同的凸透镜,物距相同,成像情况不同,像距随着焦距的增大而增大.
(2)实验1、2(或5、6),凸透镜都成倒立、缩小的实像,物距都大于像距,所以,同一凸透镜物距大于像距时,凸透镜成倒立、缩小的实像.
(3)实验(1)与(5)或(2)与(6)或(3)与(7)或(4)与(8)能说明:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大.
(4)实验1、2、3与4(或5、6、7与8)数据说明:同一透镜,当物距减小时,像距增大,像变大.
故答案为:
(1)焦距不同的凸透镜,物距相同,成像情况不同,像距随着焦距的增大而增大;
(2)凸透镜成倒立、缩小的实像;
(3)(1)与(5)或(2)与(6)或(3)与(7)或(4)与(8);
(4)同一透镜,当物距减小时,像距增大,像变大.
试题解析
(1)凸透镜成像时,物距相同时,成像性质不同,焦距越大,像距越大.
(2)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像.
(3)从表格一和表格二中找出焦距不同,物距相同,像距随焦距增大的实验.
(4)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
点评:此题是探究凸透镜成像的规律,此题通过例举一些实验数据,让学生通过数据总结结论,考查了分析数据得出结论的能力.这种考查对于学生来讲是比较困难的.针对这部分习题要把整个习题读完,对照题目给定的一些结论进行仿写,避免没有头绪.
