Question

10．探究凸透镜成像规律的现象和数据如表：（单位：cm）

序号	焦距	物距	像距	像的正倒	序号	焦距	物距	像距	像的正倒
①	14	20	47	倒立	④	16	20	80	倒立
②	14	30	26	倒立	⑤	16	30	34	倒立
③	14	40	22	倒立	⑥	16	40	27	倒立

（1）比较序号①、②、③（或④、⑤、⑥）的数据，可知：当焦距相同时，物距越长，像距越短．
（2）比较序号为①④的数据可知：当物距相同时，焦距越长，则像距越长．
（3）在上述实验中，对调光屏与蜡烛的位置，能（填“能”或“不能”）在光屏幕上成清晰的像，理由是光路可逆．
（4）实验中无论怎样移动光屏，光屏上始终无法出现烛焰的像，其原因可能是：物距小于一倍焦距（写出一种即可）

Answer 1

分析 （1）找出序号①、②、③（或④、⑤、⑥）相同的物理量，然后分析表中的物距、像距、像的大小变化规律，就可以得到结论．
（2）比较焦距不同时，物距、像距的变化；
（3）凸透镜成像中，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f．当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f．知道光路是可逆的．
（4）从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上．

解答 解：（1）分析表中数据可知，序号①、②、③的焦距相同，都为14cm；物距由20cm～40cm，像距由47cm～22cm；
④、⑤、⑥的焦距相同，都为16cm，物距由20cm～40cm，像距由80cm～27cm；
由此可知：当焦距相同时，物距越长，像距越短；
（2）比较序号为①④的数据可知：当物距相同时，都为20cm，焦距为16cm的透镜，则像距比焦距为14cm的透镜的像距长，由此可知：当物距相同时，焦距越长，则像距越长；
（3）蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立的、放大的实像．接下来保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置对调后，则蜡烛与凸透镜的距离在二倍焦距以外，在光屏上还会出现一个倒立的、缩小的实像，这是因为光在折射时光路是可逆的．
（4）在研究凸透镜成像实验中，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，否则光屏承接不到像；
如果在这个实验中无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，当物体放在焦点处时不成像，在焦点之内时成虚像，并且光具座不够长，则光屏不会接收到像等等，
故答案为：（1）焦距；短；
（2）①④；物距；长；
（3）能；光路可逆；
（4）物距小于一倍焦距．

点评 对于实验数据处理能力的考查，在最近几年考查的比较频繁，一般要利用控制变量法，总结实验结论．