Question

小明在實(shí)驗(yàn)中提出這樣的問(wèn)題：凹透鏡會(huì)成什么樣的像？根據(jù)凸透鏡成像的情況，小明他們對(duì)凹透鏡的成像進(jìn)行了猜想．為了驗(yàn)證自己的猜想，小明他們回顧探究凸透鏡成像的研究過(guò)程，設(shè)計(jì)好了探究的方案，他們的探究過(guò)程大致如下：
①先找______像：他們將蠟燭分別放在u＞2f、2f＞u＞f、u＜f位置上，移動(dòng)光屏尋找在光屏上所成的像．
②再找______像：他們將光屏撤掉，仍將蠟燭分別放在u＞2f、2f＞u＞f、u＜f 位置上，將眼睛放在原來(lái)光屏位置，觀(guān)察像的情況．
③實(shí)驗(yàn)記錄如下：

物距u	在光屏上觀(guān)察到的像	撤掉光屏直接用眼睛觀(guān)察到的像
		大小	倒正
u＞2f	無(wú)	縮小	正立
2f＞u＞f	無(wú)	縮小	正立
u＜f	無(wú)	縮小	正立

④通過(guò)探究，小明他們又做了大量的實(shí)驗(yàn)，最終得出了凹透鏡成像的規(guī)律：不論將物體放在凹透鏡前的任何位置，凹透鏡只能成______、______、______像．
⑤小明他們大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)步驟：______、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、歸納分析、______．在探究過(guò)程中，他們運(yùn)用的主要研究方法是：______．
⑥小明通過(guò)查閱資料得知，眼鏡的度數(shù)等于透鏡焦距的倒數(shù)．他想，如何才能測(cè)出凹透鏡的焦距呢？小馬犯了難．現(xiàn)在，給你一支激光手電筒，一個(gè)硬紙板，請(qǐng)你幫小馬解決這個(gè)問(wèn)題．劃出實(shí)驗(yàn)原理圖（請(qǐng)畫(huà)在方框內(nèi)），說(shuō)明操作步驟．
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⑦小月同學(xué)平常眼睛近視，卻一直沒(méi)配戴眼睛，致使近視得越加厲害．通過(guò)這次探究，她感受到戴眼鏡的重要性，于是就在同學(xué)的陪同下到眼鏡店配了一副眼鏡，竟然500度！她走出眼鏡店，戴上眼鏡剛下臺(tái)階，猛地一個(gè)趔趄差點(diǎn)摔倒．小馬問(wèn)她：“你怎么越戴眼鏡越看不清路了？”她說(shuō)：“你不知道，我一戴眼鏡猛然發(fā)現(xiàn)地面似乎變高了！”請(qǐng)你幫她解釋一下這是為什么？

Answer 1

【答案】分析：（1）實(shí)像可以在光屏上成像，且物像在凸透鏡的兩側(cè)；
（2）虛像不能在光屏上成像，且物像位于凸透鏡的同側(cè)；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知凹透鏡成像的特點(diǎn)；
（4）科學(xué)探究的基本要素是：提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意眼睛的位置和光屏的位置相同；
（5）根據(jù)題意可知，眼鏡的度數(shù)等于100除以焦距，所以要測(cè)眼鏡的度數(shù)，首先要測(cè)出眼鏡即凹透鏡的焦距；凹透鏡的焦距可以用平行光聚焦法來(lái)測(cè)量；
（6）根據(jù)凹透鏡的成像規(guī)律，即成縮小的像解釋一戴眼鏡猛然發(fā)現(xiàn)地面似乎變高的原因．
解答：解：
①能在光屏上呈現(xiàn)的像為實(shí)像，故移動(dòng)光屏尋找的像為實(shí)像．
②凸透鏡成虛像時(shí)，物像位于凸透鏡的同側(cè)，故將眼睛放在原來(lái)光屏的位置是觀(guān)察虛像的情況．
④分析表中數(shù)據(jù)可知，不論將物體放在凹透鏡前的任何位置，凹透鏡只能成正立、縮小、虛像．
⑤由題干中“首先提出問(wèn)題：凹透鏡會(huì)成什么樣的像？”、“最終得出了凹透鏡成像的規(guī)律”可知小明他們大致還經(jīng)歷了提出問(wèn)題、得出結(jié)論這兩個(gè)步驟；
實(shí)驗(yàn)中眼睛的位置和光屏的位置相同，采用了控制變量法．
⑥眼鏡的度數(shù)等于100除以焦距，要測(cè)量凹透鏡的度數(shù)，首先要測(cè)量凹透鏡的焦距；
凹透鏡的焦距可以利用平行光聚焦法來(lái)測(cè)量，如圖所示：

a、將凹透鏡鉗入白紙板，使光心恰好在紙板上；
b、如圖用激光手電筒，沿白紙板平行主光軸射向凹透鏡；
c、用鉛筆在白紙板上描出折射光線(xiàn)；
d、將凹透鏡拿走，將畫(huà)出的光線(xiàn)反向延長(zhǎng)，于主光軸的交點(diǎn)（即凹透鏡焦點(diǎn)）；
e、用刻度尺量出焦點(diǎn)到光心的距離，即凹透鏡焦距．
⑦凹透鏡成縮小的虛像，所以戴上眼鏡后，看起來(lái)地面與眼睛間的距離縮小，故地面看起來(lái)變高了．
故答案為：
①實(shí)；
②虛；
④正立、縮小、虛；
⑤提出問(wèn)題、得出結(jié)論、控制變量
⑥實(shí)驗(yàn)原理圖：如上圖所示；
操作步驟：
a、將凹透鏡鉗入白紙板，使光心恰好在紙板上；
b、如圖用激光手電筒，沿白紙板平行主光軸射向凹透鏡；
c、用鉛筆在白紙板上描出折射光線(xiàn)；
d、將凹透鏡拿走，將畫(huà)出的光線(xiàn)反向延長(zhǎng)，于主光軸的交點(diǎn)（即凹透鏡焦點(diǎn)）；
e、用刻度尺量出焦點(diǎn)到光心的距離，即凹透鏡焦距；
⑦戴上眼鏡后，看起來(lái)地面與眼睛間的距離縮小，所以地面看起來(lái)變高了．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究凹透鏡的成像規(guī)律，涉及到了實(shí)像和虛像的區(qū)別、測(cè)凹透鏡焦距的方法、科學(xué)探究的環(huán)節(jié)以及控制變量發(fā)的原因，關(guān)鍵是分析表格中數(shù)據(jù)得出凹透鏡的成像規(guī)律和應(yīng)用，難度較大，對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高．