Question

9．小王用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規律．實驗桌上現有A、B兩個凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為50cm，凸透鏡B的焦距為10cm．光具座上標尺的刻度范圍如圖．
（1）小王想探究凸透鏡成像的規律，應選用B凸透鏡（選填“A’’或“B”），實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
（2）小王在光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動光屏進行實驗，所獲得的實驗數據如表所示．分析實驗數據可知：

實驗次序	物體到凸透鏡的距離u/cm	光屏上像到凸透鏡的距離v/cm	光屏上像的大小
1	60	12	縮小
2	30	15	縮小
3	20	20	等大
4	15	30	放大
5	12	60	放大

①從實驗次序2、3、4可以看出，當成實像時，物體到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越大；
②同一凸透鏡，成實像時，像距v隨物距u的增大而減�。�
（3）小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，按①的要求調整好三者中心的位置，但無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫出一個原因即可）蠟燭放在焦點上（或蠟燭放在一倍焦距以內等）．
（4）你認為小王同學的實驗過程是否全面？請提出你的看法（只需寫出一種）答：小王同學的實驗過程不夠全面，因為他只記錄了像的大小，沒有記錄像的正立、倒立．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要認真分析AB凸透鏡焦距數值，根據實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～100cm”，可得出結論．探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
（2）分析表中的物距、像距、像的大小變化規律，就可以得到結論；
（3）當u＜f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像．
（4）探究凸透鏡成像的規律，記錄像的性質要全面，或只通過一塊凸透鏡成像的情況就得出結論，欠普遍性．

解答 解：（1）如果選擇A透鏡，當“研究凸透鏡成像的規律”中的u＞2f時，即物距大于100cm，此時f＜v＜2f，即像距大于50cm小于100cm，而實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～100cm”，所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像．所以不能選A透鏡，只能選擇B透鏡．
故選B．
在調試實驗裝置時，蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
（2）①表中數據物距越來越小，像距越來越大，像由縮小到等大到放大．
②同一凸透鏡，成實像時，物距越來越大，像距越來越小，即像距v隨物距u的增大而減�。�
（3）蠟燭放在焦點上不成像，或當u＜f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．
（4）小王同學的實驗過程不夠全面，因為他只記錄了像的大小，沒有記錄像的正倒，所以他的記錄不全．
故答案為：（1）B； 同一高度；（2）大；減少； （3）蠟燭放在焦點上（或蠟燭放在一倍焦距以內等）；
（4）小王同學的實驗過程不夠全面，因為他只記錄了像的大小，沒有記錄像的正立、倒立．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規律，此題通過例舉一些實驗數據，讓學生通過數據總結結論，考查了分析數據得出結論的能力．這種考查對于學生來講是比較困難的．針對這部分習題要把整個習題讀完，對照題目給定的一些結論進行仿寫，避免沒有頭緒．