Question

9．小明和小华一起探究“凸透镜成像的规律”．他们分别用f₁=15cm和f₂=10cm的凸透镜做实验，下表是他们记录的部分数据．

成像性质	焦距/cm	实验次数	物距/cm	像距/cm
倒立、缩小	15	①	40	23
		②	35	27
	10	③	40	13
		④	35	14

由部分数据可初步发现：
（1）若以“透镜的焦距为单位”进行比较，在成倒立、缩小的像时：物距（u）与焦距（f）的关系是u＞2f；像距（v）与焦距（f）的关系是f＜v＜2f．
（2）成倒立、缩小实像时：物距减小，像距增大；若物距相同，焦距大，像距越大．
（3）在此实验中，若将发光物与光屏互换位置，则光屏上有（填“有”、“无”）像．

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
（2）根据表格数据进行分析，凸透镜成倒立、缩小的实像时，焦距相等时，物距减小，像距的变化；物距相等时，焦距变大时，像距的变化．
（3）凸透镜的位置不动，对调光屏和蜡烛的位置，根据光路是可逆的可得出结论．

解答 解：（1）凸透镜成倒立、缩小的实像时，u＞2f，2f＞v＞f．
（2）成倒立、缩小实像时：
由实验序号①和②（或③和④）得，焦距相等，物距减小，像距增大；
由实验序号①和③（或②和④）得，物距相同，焦距越大，像距越大．
（3）当u＞2f，得到倒立、缩小是实像．对调光屏和蜡烛的位置，光屏上会得到倒立、放大的实像．
当2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上能成倒立、放大的实像，此时v＞2f；
若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则u＞2f，根据光路是可逆的，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像．
根据光路可逆可知，对调光屏和蜡烛的位置，光屏上会得到像．
故答案为：（1）u＞2f；2f＞v＞f；（2）增大；越大；（3）有．

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．