Question

小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗．
（1）如圖1所示，要使像能夠成在光屏的中央，應將光屏向______調整（選填“上”或“下”）．
（2）實驗中所用凸透鏡的焦距是10cm，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一個倒立、清晰的像，該像是______的（選填“放大”、“等大”或“縮小”）．
（3）接著使燭焰向左移動5cm，此時應該將光屏向______移到某一位置（選填“左”或“右”），才能在光屏上成清晰的像，這次所成的像比上一次要______（選填“大”或“小”）．
（4）在上一步實驗獲得清晰的像后，小明取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前（如圖2所示），觀察到光屏上的像變模糊了，此時要使光屏上成清晰的像，應該將光屏向______移（選填“左”或“右”）．
（5）小華進行實驗探究時，把蠟燭從離透鏡較遠的地方逐漸向透鏡移動，調整光屏位置，在光屏上測出了不同位置時像的高度．并將數(shù)據(jù)填在表格中．（凸透鏡焦距f=10cm）

物體到凸透鏡距離u/cm	60	30	20	15	12
像的高度h/cm	0.4	1	2	4	10

小華同學通過實驗數(shù)據(jù)得出的結論是：物體到凸透鏡距離越近．像就越大．請你對她的實驗過程及實驗結論作出點評．

Answer 1

【答案】分析：（1）在做凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，首先要調整光屏凸透鏡燭焰的中心在同一高度上，這樣做的目的是使像成在光屏的中心．
（2）利用物距與焦距的關系，結合凸透鏡成像的規(guī)律即可得到答案．
（3）解決此題的關鍵是知道凸透鏡的成像規(guī)律：①u＞2f，成倒立、縮小的實像；
②u=2f，成倒立、等大的實像；
③f＜u＜2f，成倒立、放大的實像； u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）要解決此題，需要知道近視鏡是凹透鏡，凹透鏡有發(fā)散光線的作用．
（5）根據(jù)圖示的信息，可以得到物距大于二倍焦距、等于二倍焦距、小于二倍焦距大于一倍焦距這三種情況下的成像規(guī)律，但對于物距小于一倍焦距時的成像情況沒有研究，由此可以知道其實驗的不完整．
解答：解：（1）根據(jù)圖示的光屏、凸透鏡、燭焰三者的位置關系可知，光屏的中心高于凸透鏡、燭焰的中心，要使像成在光屏的中心，就要使光屏向上調整使三者的中心在同一高度上．
故答案為：上．
（2）根據(jù)題意“實驗中所用凸透鏡的焦距是10cm，當燭焰距凸透鏡15cm時，”可知2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光屏上得到一個倒立、放大的實像．
故答案為：放大．
（3）使燭焰向左移動5cm后，此時u=20cm，即u=2f，成倒立、等大的實像，此時像距v=2f，因此需要將光屏左移，和上一次相比，這次成的像比上一次要小一些．
故答案為：左；�。�
（4）小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，由于近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，所以通過凸透鏡的光線比以前會聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需將光屏遠離凸透鏡，即將光屏向右移動．
故答案為：右．
（5）表中所記錄的物距都大于一倍焦距，由凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時物體成的像都是實像，實像都是倒立的．隨著物距的減小，物體所成的像逐漸變大．兩位同學的結論在收集的證據(jù)范圍內(nèi)成立，符合數(shù)據(jù)和現(xiàn)象所體現(xiàn)出的規(guī)律；但表中記錄的數(shù)據(jù)沒有體現(xiàn)當物距小于一倍焦距時，物體成虛像的情況，此時的像就是正立的．所以說結論不完整．
故答案為：①兩位同學的結論在收集的證據(jù)范圍內(nèi)成立，符合數(shù)據(jù)和現(xiàn)象所體現(xiàn)出的規(guī)律； ②兩位同學都沒有收集u≤f范圍內(nèi)的證據(jù)，所以結論不完整．
點評：此題探究了凸透鏡成像的規(guī)律，考查了學生對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調整工作．為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時考查了凸透鏡成像的規(guī)律，要熟記規(guī)律，特別注意成像特點與物距之間的關系．同時考查了凹透鏡對光線的發(fā)散作用．