题目内容
【题目】小欢在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用长为2cm的发光二极管S代替蜡烛，将其与凸透镜、光屏依次安装在光具座上进行实验．固定凸透镜，将发光体S放在离凸透镜10cm处，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，记下像的特征，测出像距u和像的长度．然后，将物距u依次增加2cm，重复上面的实验．实验数据如表，根据表中的信息，绘制出像距v和物距u的关系图像．根据小明的实验数据和分析论证，回答下列问题：
次数 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的长度/cm | 像的倒立 |
1 | 10.0 | 40.0 | 8.0 | 倒立 |
2 | 12.0 | 24.0 | 4.0 | 倒立 |
3 | 14.0 | 18.7 | 2.7 | 倒立 |
4 | 16.0 | 16.0 | 2.0 | 倒立 |
5 | 18.0 | 14.4 | 1.6 | 倒立 |
6 | 20.0 | 13.3 | 1.3 | 倒立 |
（1）该凸透镜的焦距为 ______ cm．
（2）当物距为l5cm时，物体在光屏上的像是 ______ （选填“倒立”或“正立”），此时光屏上的像的长度 ______ 2cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）可以得出像距v与物距u的关系是： ______ ，理由是： ______ ．
（4）通过实验数据还可以得出什么结论？写出一点即可． ______ ．
【答案】8 倒立 大于 物距增大时像距随之减小，且随着物距的增大像距减小得越来越慢 像距随物距的变化不均匀 当物距大于2倍焦距时，凸透镜成缩小的像
【解析】
（1）根据当物距等于2倍焦距时，成倒立等大实像的特点进行分析．（2）2f>U>f，成倒立、放大的实像．（3）根据像距v和物距u的关系图象和表格数据，得出物距增大时像距随之减小．（4）根据图象并结合凸透镜成像的规律来分析得结论．
(1)由表格中第四次数据知，当物距等于16cm时，像距等于16cm，此时成倒立等大的实像，所以16cm＝2f，f＝8cm，则凸透镜的焦距为8cm. (2)凸透镜的焦距f＝8cm， U＝15cm时，符合f<U<2f，由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的实像，像变大，此时光屏上的像的长度大于2cm. (3)从图象中可以看出，物距增大时像距随之减小，且随着物距的增大像距减小得越来越慢。 (4)分析表格中数据，物距都大于2倍焦距，所以可得物距大于2倍焦距时，凸透镜成缩小的像。
